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采用自动纤维铺放技术制备高定向回收碳纤维带的力学性能研究

Mechanical Properties of Highly Oriented Recycled Carbon Fiber Tapes Using Automated Fiber Placement

Julian Theiss, Perwan Haj Ahmad, Frank Manis, Miriam Preinfalck, Stephan Baz · Fraunhofer IGCV, Am Technologiezentrum 2, 86159 Augsburg, Germany
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期刊 / 来源Journal of Composites Science
卷/期/页9 / 8 / 425
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关键词:回收碳纤维自动纤维铺放高定向纤维带力学性能纤维增强复合材料纤维体积含量循环利用

摘要整理

本研究重点关注高度取向回收碳纤维(rCF)带的制备与加工。通过改进的梳理机对回收碳纤维进行处理,经专门的后续工艺实现纤维定向,并将其固化成半成品。采用改进的自动纤维铺放(AFP)技术将高定向rCF带铺放到二维工具上,展示了一种利用高定向回收材料制备复合材料的新颖方法。半成品层叠体在加热压机中进行固化,按相应标准对试样进行测试。通过拉伸和弯曲测试、纤维体积含量测定等方法对rCF带进行评估,并对多代次回收碳纤维带进行对比分析,同时与相同碳纤维类型和基体的原生纤维带(vCF带)进行性能对标。采用显微成像技术分析复合材料的质量。研究结果表明,在纤维体积含量约40%的条件下,纤维方向拉伸强度达1100 MPa,刚度达80 GPa。研究成果充分证明了高定向回收碳纤维带的应用潜力和优势,验证了纤维铺放技术对回收材料的适用性。

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