再生短碳纤维湿法取向技术及其增强性能分析

• 作者: 李森 黄海鸿 刘威豪 阚峻峰 刘志峰
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 纤维取向 短碳纤维 碳纤维增强树脂复合材料 回收再利用 力学性能
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 树脂高分子复合材料|Resin Polymer Composite
• 页码范围: 1068-1078
• 页数: 11页
• 分类号: TB332
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20210603.001

摘要

碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料具有力学性能优异、质量轻、耐腐蚀等特点,但成本高、废弃物环境影响大等问题制约了其进一步应用.现有方法回收的再生碳纤维(RCF)多为蓬松状的短纤维束,纤维互相缠绕,其优异的力学性能难以得到充分的利用.采用湿法纤维取向技术对不同长度的RCF进行重新取向排布,得到了相应的取向纤维毡,并用模压法制备了RCF/EP复合材料试样.利用二维方向张量对RCF的取向度(DPA)进行评价,采用SEM和力学性能测试表征复合材料的结构与性能.结果表明,RCF长度越长,取向越困难;RCF长度和DPA的增加使复合材料的力学性能得到提高;与2 mm RCF相比,6 mm RCF的DPA降低了约11％,而RCF/EP的拉伸强度和模量、弯曲强度和模量分别提升了63.6％、91.5％、48.8％、43.0％.