2.2 碳纖維在汽車中的應用
汽車、交通也是經編復合材料一個很大的應用領域,碳纖維NCF織物在汽車上主要用于制造車體、發動機引擎、保險杠、板簧等結構,其獨特的性能以及可預設性,不僅減輕了車體重量,節省了燃料,而且極大地提高了性能。如圖5、圖6分別是采用碳纖維NCF織物制造的汽車車體和各種汽車零件。
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圖5 碳纖維NCF織物制造的復合材料車體
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圖6 汽車上的各種纖維NCF織物復合材料零件
2.3碳纖維在游艇中的應用
碳纖維復合材料穩固性好,輕質高強,可用來制造船艇的船身、艙壁、甲板、上部結構、桅桿、船帆等,造船業是目前經編復合材料應用最大的市場,如圖7所示實物展示。
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圖7 碳纖維復合材料在造船業中的應用
2.4 碳纖維在大飛機上的應用
航空航天是最早應用經編復合材料的領域,如采用碳纖維經編復合材料制造的A300和A330的翼梁,A400軍用運輸機的后艙門以及A380的坐窗。
樹脂基復合材料預浸料/熱壓罐成型工藝高的制造成本,是制約復合材料結構推廣擴大應用的重要因素之一,但同時又促進推動了非預浸料和/或非熱壓罐成型工藝的開發研究。預成型體/復合材料液體成型工藝(Liquid Composite Molding,LCM工藝)脫穎而出,在大飛機復合材料結構制造上得到了成功應用。
預成型體制備是預成型體/LCM工藝的關鍵。預成型體需要滿足大飛機主結構對纖維鋪層方向、比例和順序的要求,同時還必須滿足高碳纖維體積含量的要求。如圖8、圖9所示分別為RTM工藝原理圖和RFI工藝原理圖。
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圖8 RTM工藝原理圖
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圖9 RFI工藝原理圖
碳纖維經編織物以其獨特的編織方式,保持了碳纖維平直,滿足鋪層方向、比例和順序的要求,同時,編織物整體性好、鋪層效率高,經編方式使織物鋪貼性好,滿足LCM工藝和結構件構型要求,而得到成功應用,如圖10所示。
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圖10 傳統機織物與經編多軸向織物的結構比較
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