ILSS作為復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度參數(shù)，是復(fù)合材料管材性能的重要表征之一。一般說(shuō)來(lái)，復(fù)合材料管的層間剪切強(qiáng)度主要是由PPS樹(shù)脂基體決定的，但是管材在成型過(guò)程中還有其它一些因素也起到了重要的影響。我公司根據(jù)自身在連續(xù)碳纖維增強(qiáng)PPS復(fù)合材料管材制造方面的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)影響復(fù)合材料管材層間剪切強(qiáng)度的因素進(jìn)行了歸納和概述。

碳纖維含量對(duì)管材層間剪切強(qiáng)度的影響：

對(duì)熱固性碳纖維復(fù)合材料來(lái)說(shuō)，當(dāng)碳纖維含量達(dá)到一定程度后，隨著含量的增加，碳纖維的浸漬均勻程度是下降的，ILSS也會(huì)下降。但是，對(duì)于熱塑性碳纖維PPS復(fù)合材料來(lái)說(shuō)，隨著碳纖維含量的增加，管材的層間剪切強(qiáng)度有小幅提高。這是因?yàn)槭褂锰祭w維對(duì)熱塑性樹(shù)脂材料增強(qiáng)時(shí)，一般碳纖維含量占比不大，在此情況下，碳纖維含量的升高，對(duì)預(yù)浸料的浸漬反而有正面影響，有助于使纏繞成型的碳纖維PPS管材中的材料分布更加均勻。另外，當(dāng)碳纖維含量增加時(shí)，PPS樹(shù)脂含量的占比就會(huì)相應(yīng)減少，樹(shù)脂層厚度降低，樹(shù)脂層直接剪切破壞的可能性就會(huì)被有效抑制，從而提升管材的ILSS。根據(jù)這樣的規(guī)律，我公司通過(guò)控制復(fù)合材料管材中的碳纖維材料的含量和比例對(duì)層間強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

復(fù)合材料的孔隙率對(duì)管材層間剪切強(qiáng)度的影響：

用于管材制作的復(fù)合材料中的空隙會(huì)對(duì)受基體支配的材料性能產(chǎn)生負(fù)面影響，不僅是ILSS，包括管材的壓縮性能和耐疲勞性都會(huì)因此而降低。連續(xù)碳纖維增強(qiáng)PPS復(fù)合材料預(yù)浸帶的制備過(guò)程中或多或少地會(huì)產(chǎn)生一定的空隙。特別是在纏繞成型的環(huán)節(jié)中，如果預(yù)浸帶的鋪層之間不夠緊密的話(huà)，這種空隙就會(huì)更多。為此，我公司通過(guò)優(yōu)化制造流程，采用更高級(jí)別的工藝參數(shù)，嚴(yán)格控制空隙率，ILSS由此表征明顯。

熱處理的溫度對(duì)管材層間剪切強(qiáng)度的影響：

連續(xù)碳纖維PPS復(fù)合材料管的成型過(guò)程中，因?yàn)樘祭w維與PPS樹(shù)脂基體的熱膨脹系數(shù)存在差異，所以在成型過(guò)程中，二者之間的界面會(huì)有較大的殘余應(yīng)力存在。我公司通過(guò)熱處理的方式緩減或者避免由此帶來(lái)的一些不良問(wèn)題。實(shí)踐證明，熱處理對(duì)復(fù)合材料管的ILSS有明顯的提升作用，當(dāng)熱處理的溫度升至200℃以上，處理時(shí)間達(dá)到120分鐘時(shí)，ILSS能提高5個(gè)百分點(diǎn)。熱處理的過(guò)程不僅可以使復(fù)合材料管內(nèi)的殘余應(yīng)力得到最大程度上的緩釋?zhuān)€改善了碳纖維和PPS樹(shù)脂基體之間的界面粘接強(qiáng)度。

環(huán)境溫度對(duì)管材層間剪切強(qiáng)度的影響：

復(fù)合材料管在高溫下性能會(huì)有所變化，我公司發(fā)現(xiàn)不同的溫度對(duì)連續(xù)碳纖維增強(qiáng)PPS管的層間剪切強(qiáng)度有著明顯影響，即，其ILSS會(huì)隨著溫度的升高而有所降低，但在230℃高溫情況下，ILSS的保持率仍有56％。對(duì)于應(yīng)用方來(lái)說(shuō)，如果能有效控制工作溫度，有利于保證復(fù)合材料管的性能穩(wěn)定，所以我公司會(huì)針對(duì)客戶(hù)的實(shí)際應(yīng)用對(duì)其做出相應(yīng)的建議。不過(guò)相對(duì)于其它種類(lèi)的復(fù)合材料管，連續(xù)碳纖維增強(qiáng)PPS復(fù)合材料管的耐熱性能還是很好的，這種耐高溫性也使得連續(xù)碳纖維增強(qiáng)PPS復(fù)合材料管擁有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

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