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工艺与制造英文2023被引 5

拉挤成型与碳化工艺结合:CFRP和C/C复合材料的工艺分析与性能研究

Combining Pultrusion with Carbonization: Process Analysis and Material Properties of CFRP and C/C

Jonas H. M. Stiller, Kristina Roder, David Löpitz, Marcus Knobloch, Daisy Nestler, Welf-Guntram Drossel, Lothar Kroll · Institute of Lightweight Structures, Chemnitz University of Technology, 09107 Chemnitz, Germany
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期刊 / 来源Ceramics
卷/期/页6 / 1 / 330-341
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关键词:碳纤维增强碳复合材料拉挤成型碳化工艺碳纤维增强塑料酚醛树脂弯曲性能经济制造高性能复合材料

摘要整理

碳纤维增强碳(C/C或CFC)复合材料是一类高性能材料,具有多样化的性能特征,特别适用于热学和力学高应力构件的设计。由于这类高性能材料的生产工艺成本仍然较高,需要开发经济可行的新型制造工艺。本文提出了一种创新方法,采用聚合物基拉挤成型工艺进行成型,随后通过碳化步骤制备C/C复合材料。该工艺采用碳纤维和酚醛树脂为原料,首先制备纤维体积含量为66%的单向碳纤维增强塑料(CFRP)半成品。最终获得的C/C复合材料具有良好的尺寸稳定性,弯曲强度约240 MPa,弯曲模量约135 GPa,伸长率为1.8%。该研究通过将传统拉挤成型工艺与后续碳化处理相结合,为C/C复合材料的经济化制造提供了新的思路,有望降低高性能碳碳复合材料的生产成本。

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