碳纤维增强热塑性复合材料成型工艺研究进展Research Progress on Forming Process of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Composites
李源;张琦;夏礼栋;庄毅;张师军;
摘要(Abstract):
概述了碳纤维增强热塑性复合材料的成型工艺,讨论了这些成型工艺技术的研究实例,分析了这些技术的特点。阐述了不同工艺参数对碳纤维增强热塑性复合材料性能的影响,介绍了新型成型工艺研究的方法,展望了碳纤维增强热塑性复合材料成型工艺的未来发展趋势。
关键词(KeyWords): 热塑性复合材料;碳纤维;成型工艺;纤维增强
基金项目(Foundation): 中国石化科技部项目(421073-1)
作者(Authors): 李源;张琦;夏礼栋;庄毅;张师军;
DOI: 10.19690/j.issn1004-3055.20220036
参考文献(References):
- [1] 胡记强,王兵,张涵其,等.热塑性复合材料构件的制备及其在航空航天领域的应用[J].宇航总体技术,2020,4(4):61-70.
- [2] 罗栋.碳纤维复合材料在汽车、体育用品领域的应用[J].合成材料老化与应用,2016,45(2):91-94.
- [3] 张琦,张师军.碳纤维增强热塑性复合材料的研究进展[J].石油化工,2020,49(12):1153-1164.
- [4] 夏礼栋,张琦,高达利,等.聚酰胺/碳纤维复合材料中纤维表面改性研究进展[J].合成树脂及塑料,2022,39(1):73-78.
- [5] 徐英凯,朱姝,袁象恺,等.纺织结构碳纤维增强尼龙6(CFF/PA6)复合材料的模压成型工艺[J].塑料工业,2015,43(7):48-51,68.
- [6] 王婧,祝海峰,高红梅,等.LFT-D碳纤维增强尼龙性能研究[J].玻璃钢/复合材料,2013(2):74-76.
- [7] 郭金明,谈述战,于水,等.长纤维增强热塑性塑料制品技术及应用进展[J].塑料,2013,42(6):24-27.
- [8] 邓杰,李辅安,刘建超.碳纤维增强PEEK预浸带制备工艺探索研究[J].宇航材料工艺,2003(6):30-34.
- [9] 方立.连续纤维增强热塑性复合材料制备及其性能的研究[D].上海:华东理工大学,2012.
- [10] 马晓敏,邢立学,谭洪生,等.连续碳纤维增强PA66复合材料的结晶与力学性能[J].中国塑料,2019,33(2):40-46,61.
- [11] REN F,YU Y,YANG J J,et al.A mathematical model for continuous fiber reinforced thermoplastic composite in melt impregnation[J].Applied Composite Materials,2017,24(3):675-690.
- [12] 李伟,钱秀洋,费又庆.短切碳纤维增强尼龙66复合材料注塑成型工艺模拟[J].复合材料学报,2017,34(4):812-818.
- [13] 严世成.碳纤维增强尼龙复合材料性能及产品应用研究[J].炭素技术,2016,35(3):20-23.
- [14] 王立伟,任怀居,孙墨,等.碳纤维增强尼龙复合材料的性能研究[J].弹性体,2015,25(6):58-61.
- [15] BáRNIK F,VA?KO M,SáGA M,et al.Mechanical properties of structures produced by 3D printing from composite materials[J].MATEC Web of Conferences,2019,254:01018.
- [16] DOU H,CHENG Y Y,YE W G,et al.Effect of process parameters on tensile mechanical properties of 3D printing continuous carbon fiber-reinforced PLA composites[J].Materials,2020,13(17):3850.
- [17] LIU T F,TIAN X Y,ZHANG Y Y,et al.High-pressure interfacial impregnation by micro-screw in-situ extrusion for 3D printed continuous carbon fiber reinforced nylon composites[J].Composites Part A,2020,130:105770.
- [18] 龚明,张代军,刘燕峰,等.纤维增强热塑性复合材料原位聚合成型技术研究进展[J].材料导报,2020,34(11):21180-21187.
- [19] 杨凡,高远博,FREDRICK N M,等.原位聚合制备碳纤维增强MC尼龙6复合材料及其性能表征[J].材料开发与应用,2018,33(5):90-95.
- [20] MISASI J M,DAO B N,DELL'OLIO C,et al.Polyaryletherketone (PAEK) thermoplastic composites via in-situ ring opening polymerization[J].Composites Science and Technology,2021,201:108534.
- [21] 陈吉平,李岩,刘卫平,等.连续纤维增强热塑性树脂基复合材料自动铺放原位成型技术的航空发展现状[J].复合材料学报,2019,36(4):784-794.
- [22] 于天淼,高华兵,王宝铭,等.碳纤维增强热塑性复合材料成型工艺的研究进展[J].工程塑料应用,2018,46(4):139-144.
- [23] 姚俊,孙达,姚振强,等.复合材料自动铺带技术现状与研究进展[J].机械设计与研究,2011,27(4):60-65.
- [24] CAO Z L,DONG M G,LIU K L,et al.Temperature field in the heat transfer process of PEEK thermoplastic composite fiber placement[J].Materials,2020,13(19):4417.
- [25] SCHUG A,RINKER D,HINTERHOELZL R,et al.Evaluating the potential of forming spot-welded layups out of fibre reinforced thermoplastic tape without previous consolidation[J].International Journal of Material Forming.2019,12:279-293.