碳纖維復(fù)合材料層壓板的設(shè)計(jì)原則

　　碳纖維復(fù)合材料是由碳纖維和其它基體材料通過復(fù)合工藝制成的，有著高比強(qiáng)度、高比模量以及高減震性，性能優(yōu)越，使用在多個(gè)領(lǐng)域。它是一種各向異性材料，在成型設(shè)計(jì)的時(shí)候特別要注意鋪層的設(shè)計(jì)。這篇文章小編就來講一下碳纖維復(fù)合材料層壓板的設(shè)計(jì)原則。
 

（圖示：碳纖維醫(yī)療板）
 

　　1、鋪層定向原則：鋪層角的種類應(yīng)盡量減少，在實(shí)際應(yīng)用中，0°、±45°和90°四種鋪層角度應(yīng)用最多。
 

　　2、按載荷選擇鋪層取向原則：纖維方向盡量與外載荷的方向一致。
 

　　3、均衡對(duì)稱鋪設(shè)原則：碳纖維復(fù)合材料具有藕變現(xiàn)象，如果結(jié)構(gòu)為非對(duì)稱均衡鋪設(shè)，固化后會(huì)產(chǎn)生耦合變形，而對(duì)稱鋪設(shè)不會(huì)產(chǎn)生耦合變形。
 

　　4、鋪層最小比例原則：為了防止基體受力，減少濕熱應(yīng)力，對(duì)于方向?yàn)?°、±45°和90°的鋪層，比例一般都要大于10%。
 

　　5、變厚設(shè)計(jì)原則：為了避免厚度突變引起的應(yīng)力集中，變厚鋪層設(shè)計(jì)時(shí)鋪層數(shù)應(yīng)按照臺(tái)階數(shù)逐漸變化。各層臺(tái)階差要相等且寬度不小于2.5mm。結(jié)構(gòu)表層采用連續(xù)鋪層避免臺(tái)階處分層破壞。
 

　　6、沖擊載荷處設(shè)計(jì)原則：在碳纖維板容易受沖擊的部件，要有足夠的45°鋪層來擴(kuò)散載荷，足夠的0°鋪層來承受局部沖擊載荷。
 

　　碳纖維復(fù)合材料層壓板用途廣泛，可用于無人機(jī)部件、醫(yī)療CT板、機(jī)械零部件等。上圖為無錫威盛新材料科技有限公司為國內(nèi)一家知名醫(yī)療器械商訂制的一款醫(yī)療板，紋路清晰整齊，表面光潔，無雜質(zhì)、白點(diǎn)、劃痕、凹坑、針孔，厚度公差上要保持在±0.05mm以內(nèi)，X射線的透過率高達(dá)96％。推薦閱讀：碳纖維板的鋪層設(shè)計(jì)