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【碳企研究】全面了解日本帝人碳纖維及其復合材料(四)——短切碳纖維及其成型應用 zundG3-碳纖維
2022/01/13 04:53:01瀏覽21|回應0|推薦0

編者按:2018年4月,日本帝人集團決定將其旗下東邦特耐克絲株式會社合并到帝人株式會社。業務合并後傳統概念東邦碳纖維就被帝人碳纖維替代。

本公眾號在前期系列文章中介紹了帝人碳纖維產品形式、連續碳纖維性能及應用、碳纖維復合材料成型等,此次主要介紹帝人公司短切碳纖維產品。

附:本公眾號日本帝人碳纖維原創文章
日本帝人公司碳纖維產品及其應用領域
《全面了解日本帝人公司——碳纖維產品》
《全面了解日本帝人公司——碳纖維復材》

全面了解日本帝人公司——熱塑性復材》

1

帝人公司短切碳纖維產品


帝人公司短切碳纖維(Chopped Fibers)均為PAN基碳纖維(圖1),其中前驅體原絲是在日本本土Mishima加工,而後續氧碳化處理除了日本外,還會在德國和美國進行進行。

圖1 日本帝人碳纖維及其復合材料產品形式

大多數情況下,日本帝人公司的短切碳纖維是在日本和德國生產,纖維規格為12k和24k;按照連續碳纖維的力學性能,短切纖維可以提供標準模量級、高強中模級、高模量級以及超高模量級等類型,但結合實際應用以標準模量級碳纖維為主。

除力學性能外,短切碳纖維多以按照短切後纖維長度進行分類,纖維短的可以為數毫米,而長短纖維有時候長度可以達到10cm甚至以上(圖2)。

圖2 日本帝人公司不同長度的短切碳纖維


2

短切碳纖維主要加工工藝


短切碳纖維可采用注塑、模壓、強力注塑等工藝成型,而影響最終產品性能關鍵是短切碳纖維與樹脂基體復合性能。

在注塑成形前需要短切碳纖維與樹脂基體進行充分混合,圖3為短切碳纖維復合物造粒加工過程。

圖3 利用雙螺桿擠出機加工短切碳纖維復合物

在完成短切碳纖維/樹脂基體造粒後,通過采用機械加工裝置進行注塑成型加工(圖4),從而可按照模具特定形狀加工結構件。

圖4 短切碳纖維復合物的注塑成型工藝

3

短切碳纖維應用領域

短切碳纖維80%以上的應用領域集中在熱塑性復合材料,其次是熱固性復合材料,此外在造紙、非織造物等領域也有一定的應用(圖5)。


圖5 短切碳纖維主要應用領域

而在熱塑性復合材料中,最常用的樹脂基體包括polyamide(聚酰胺,31%)、polycarbonate(聚碳酸酯,20%)、high temp resins(高溫樹脂,28%),此外styrenics(苯乙烯)、acetal(縮醛樹脂)等也有一定應用。

透過上述文章的介紹

無論是碳纖維板材還是其他複合材料,產品的後加工品質,一直以來都是製造廠爭取客戶訂單的關鍵

因為好的加工品質才能讓客戶的產品精細度更好

過去以量取勝的策略在現在的環境上,對於一般產品可能還適用~

但是對於精密產業與複合材料的廠商而言

「質大於量」這是不爭的事實

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