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碳纖維復合材料在汽車前地板下縱梁加強板應用初探
2018-09-13 21:06:48· 來源：期刊—材料應用 作者：郭琳琳徐勇范偉江吳慶春 （一汽轎車股份有限公司）
3.7落球沖擊試驗
試驗條件：室溫試驗。落球尺寸Ф50±0.03mm，落球高度230mm，球質量為500±5g，高溫型復合材料制成樣板及樣件經(jīng)過落球沖擊后外觀沒有變化，見圖3。
3.8NSS鹽霧試驗
采用膠接法將碳纖維增強板粘接到下縱梁上。膠接疲勞性能好，減小應力集中，而且還可以起到使碳纖維復合材料與鋼材隔離的作用，降低碳纖維復合材料與鋼接觸可能產(chǎn)生的電化學腐蝕風險。鹽霧試驗周期48h后兩種材料接觸面未見腐蝕現(xiàn)象，見圖4。
4分析與討論
經(jīng)過220℃造成環(huán)氧制品易變黃的因素有很多。本項目推斷主要是由于樹脂基體為環(huán)氧雙酚A結構，其熱氧化形成發(fā)黃基團。上述力學性能經(jīng)過烘烤后下降明顯也是由于樹脂中存在著苯環(huán)，產(chǎn)生了熱氧降解。為了探究熱氧降解對整個復合材料的微觀現(xiàn)象，進行了掃描電鏡分析，熱失重分析以及紅外光譜分析，分別見圖5、圖6、圖7。從掃描電鏡上看，無論烘烤前后樹脂與碳纖維的結合程度沒有受到大的影響，從熱重分析結果看，烘烤對分解階段的影響也不大。從紅外光譜圖可以看出，烘烤后除了930cm-1處環(huán)氧基發(fā)生了反應，與苯環(huán)相關的吸收峰（1563cm-1）也發(fā)生了變化，這與之前分析的熱氧降解原因相吻合。
5結束語
碳纖維增強樹脂基復合材料用在結構件上將會使其優(yōu)勢得到充分的發(fā)揮。但應該解決其與車身的連接問題以及隨車身進烘干爐烘烤溫度對外觀及性能的影響。本項目考察了碳纖維增強熱塑/熱固樹脂基復合材料的力學性能、烘烤后性能以及與金屬粘接件的鹽霧腐蝕性能，并給出了烘烤條件對性能的影響原因分析。對今后考慮碳纖維在線涂裝隨車身過烘干爐以及實現(xiàn)與金屬車身的粘接提供了一些借鑒思路。國內大多還處于研究階段，將碳纖維增強樹脂基復合材料結構件在量產(chǎn)車型上推廣，還需要進行更深入系統(tǒng)的研究，這將是個長期和系統(tǒng)的工程。
來源：期刊—材料應用
作者：郭琳琳徐勇范偉江吳慶春 （一汽轎車股份有限公司）
試驗條件：室溫試驗。落球尺寸Ф50±0.03mm，落球高度230mm，球質量為500±5g，高溫型復合材料制成樣板及樣件經(jīng)過落球沖擊后外觀沒有變化，見圖3。
3.8NSS鹽霧試驗
采用膠接法將碳纖維增強板粘接到下縱梁上。膠接疲勞性能好，減小應力集中，而且還可以起到使碳纖維復合材料與鋼材隔離的作用，降低碳纖維復合材料與鋼接觸可能產(chǎn)生的電化學腐蝕風險。鹽霧試驗周期48h后兩種材料接觸面未見腐蝕現(xiàn)象，見圖4。
4分析與討論
經(jīng)過220℃造成環(huán)氧制品易變黃的因素有很多。本項目推斷主要是由于樹脂基體為環(huán)氧雙酚A結構，其熱氧化形成發(fā)黃基團。上述力學性能經(jīng)過烘烤后下降明顯也是由于樹脂中存在著苯環(huán)，產(chǎn)生了熱氧降解。為了探究熱氧降解對整個復合材料的微觀現(xiàn)象，進行了掃描電鏡分析，熱失重分析以及紅外光譜分析，分別見圖5、圖6、圖7。從掃描電鏡上看，無論烘烤前后樹脂與碳纖維的結合程度沒有受到大的影響，從熱重分析結果看，烘烤對分解階段的影響也不大。從紅外光譜圖可以看出，烘烤后除了930cm-1處環(huán)氧基發(fā)生了反應，與苯環(huán)相關的吸收峰（1563cm-1）也發(fā)生了變化，這與之前分析的熱氧降解原因相吻合。
5結束語
碳纖維增強樹脂基復合材料用在結構件上將會使其優(yōu)勢得到充分的發(fā)揮。但應該解決其與車身的連接問題以及隨車身進烘干爐烘烤溫度對外觀及性能的影響。本項目考察了碳纖維增強熱塑/熱固樹脂基復合材料的力學性能、烘烤后性能以及與金屬粘接件的鹽霧腐蝕性能，并給出了烘烤條件對性能的影響原因分析。對今后考慮碳纖維在線涂裝隨車身過烘干爐以及實現(xiàn)與金屬車身的粘接提供了一些借鑒思路。國內大多還處于研究階段，將碳纖維增強樹脂基復合材料結構件在量產(chǎn)車型上推廣，還需要進行更深入系統(tǒng)的研究，這將是個長期和系統(tǒng)的工程。
來源：期刊—材料應用
作者：郭琳琳徐勇范偉江吳慶春 （一汽轎車股份有限公司）
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