Dans le domaine de la fabrication de matériaux composites haut de gamme moderne, Fonction de surface en fibre de carbone joue un rôle de plus en plus important en tant que matériau fonctionnel clé. Ce matériau non tissé formé par des fibres de carbone courtes distribuées au hasard améliore efficacement la qualité de surface et les propriétés mécaniques du produit en formant une couche de transition spéciale à la surface du matériau composite. Contrairement à la couche traditionnelle de renforcement des fibres continues, la structure unique du feutre de surface en fibre de carbone lui permet de remplir parfaitement une inégalité microscopique, offrant un fondement idéal pour le revêtement ou le traitement de surface ultérieur, tout en conservant les caractéristiques centrales de la légèreté et de la forte résistance des matériaux composites.
Le processus de production du feutre de surface en fibre de carbone incarne l'essence de l'ingénierie des matériaux de précision. Les matières premières sont sélectionnées parmi les précurseurs en fibre de carbone de spécifications spécifiques, qui sont formées en segments de fibres de longueur uniforme par un processus de coupe court contrôlé avec précision. Ces segments de fibres sont formés en un réseau de fibres avec une porosité idéale grâce à une technologie humide ou liée à l'air. Le processus de consolidation sélectionne différentes méthodes telles que la pressage à chaud, la liaison chimique ou le renforcement de poinçonnage à l'aiguille en fonction de l'utilisation finale pour garantir que le réseau de fibres reste stable pendant le processus de moulage composite suivant. La technologie de fabrication avancée peut contrôler avec précision la densité de surface et l'uniformité de l'épaisseur du feutre de surface. La plage de densité de surface est généralement de 10 à 100 g / m2, et la tolérance d'épaisseur peut être contrôlée à ± 5%, répondant aux exigences précises des performances des matériaux dans différents scénarios d'application.
D'après les caractéristiques de performance, le feutre de surface en fibre de carbone montre de nombreux avantages techniques. Sa structure de distribution de fibres aléatoires tridimensionnelle crée un excellent canal d'infiltration de résine, raccourcit considérablement le temps de perfusion de résine et réduit les défauts de bulle. La porosité de plus de 90% fournit un espace de stockage suffisant pour la résine, garantissant que la résine peut pleinement remplir chaque pore microscopique pendant le processus de moulage. En termes de propriétés mécaniques, la surface sentait, comme la «peau» des produits composites, améliore efficacement la résistance au cisaillement interlaminaire et la résistance à l'impact, tout en éliminant la texture de surface commune de la couche de renforcement de fibre continu, créant des conditions idéales pour un traitement de surface ultérieur. Ce qui est plus remarquable, c'est que ce matériau améliore la qualité de la surface tout en augmentant à peine le poids global du produit, en maintenant parfaitement l'avantage central des matériaux composites en fibre de carbone légers.
Dans le domaine de l'aérospatiale, l'application du feutre de surface de la fibre de carbone est particulièrement critique. L'utilisation de ce matériau sur la surface de la peau de l'avion obtient non seulement une surface aérodynamique plus lisse, mais améliore également considérablement la résistance à la fatigue et la tolérance aux dommages. L'utilisation de la surface ressentie sur les parties structurelles satellites réduit efficacement le risque de dommages causés par l'impact des micrométéoroïdes. En termes de technologie de fabrication, l'application du feutre de surface simplifie le processus de traitement de surface lourd requis pour les matériaux composites traditionnels, raccourcit le cycle de production et réduit les coûts. Certains modèles avancés utilisent même la surface en feutre comme une configuration standard pour toutes les pièces composites visibles pour assurer un état de surface de haute qualité durable.
La demande de surface en fibre de carbone ressentie dans l'industrie automobile augmente rapidement. Une fois que le feutre de surface est utilisé sur les parties extérieures des voitures de sport haut de gamme, une surface de classe A qui peut être directement pulvérisée est obtenue, éliminant le processus de nivellement du mastic traditionnel. L'utilisation d'une surface spécialement formulée ressenti sur le corps de la voiture de course réduit le poids tout en améliorant la résistance à l'impact de la pierre. Avec la demande croissante de poids légers dans de nouveaux véhicules énergétiques, l'application de la surface de la fibre de carbone ressentie dans des composants clés tels que les coquilles de batterie et les panneaux de carrosserie est également en pleine expansion. Par rapport aux matériaux métalliques traditionnels, les pièces en fibre de carbone renforcées avec du feutre de surface peuvent réduire le poids de 30% à 50%, tout en offrant une meilleure liberté de conception.
Le champ d'énergie éolienne est un autre marché d'application important pour le feutre de surface en fibre de carbone. Une fois que le feutre de surface est utilisé sur de grandes éoliennes, la rugosité de surface est considérablement réduite, l'efficacité aérodynamique est améliorée et la production d'électricité annuelle peut être augmentée de 2% à 3%. Dans le même temps, la couche de feutre de surface protège efficacement la structure de charge principale de l'érosion environnementale et prolonge la durée de vie des lames dans des conditions climatiques défavorables. Pendant le processus de fabrication, l'application du feutre de surface simplifie le processus de perfusion de vide, rend la résine plus uniforme et réduit les défauts de taches sèches communes dans les grands composants. La surface résistante aux UV nouvellement développée étend davantage le cycle d'entretien des lames et réduit les coûts d'exploitation des parcs éoliens.
L'industrie de l'équipement sportif bénéficie également des avantages techniques du feutre de surface en fibre de carbone. Après que les cadres de vélo haut de gamme aient utilisé des feuilles de surface ultra-minces, ils ont une fondation de revêtement parfaite sans presque aucune augmentation du poids. Une fois que le feutre de surface est utilisé sur des équipements tels que les raquettes de tennis et les clubs de golf, la durabilité de surface est considérablement améliorée et peut résister à un impact et à une friction fréquents. Certains équipements compétitifs utilisent également la conception de la surface en feutre pour utiliser des couches en feuilles de différentes densités de surface dans différentes parties pour obtenir un contrôle précis des performances.
Les progrès de la science des matériaux conduisent une surface en fibre de carbone ressentie à des performances plus élevées. La technologie de renforcement des nanofibres améliore encore l'imprégnation de la résine et les propriétés mécaniques de la surface ressentie en introduisant les fibres à l'échelle nanométrique dans le réseau traditionnel en fibre de carbone. Le feutre composite multifonctionnel intègre des fonctions supplémentaires telles que la conductivité et le retard de flamme pour répondre aux besoins des scénarios d'application spéciaux. En termes de processus de fabrication, l'application du système de surveillance de la qualité en ligne réalise la surveillance en temps réel de l'uniformité de la distribution des fibres et de la densité de surface, garantissant une forte cohérence des performances du produit. La promotion des lignes de production intelligentes a considérablement amélioré l'efficacité de la production, la réduction de la consommation d'énergie et le taux de ferraille.
Avec l'expansion continue des champs d'application, le système standard de la surface de la fibre de carbone est également en constante amélioration. De l'aérospatiale aux produits civils, différentes industries ont établi des spécifications matérielles et des méthodes de test correspondantes. Les utilisateurs doivent prendre en compte de manière approfondie des facteurs tels que le type de résine matricielle, les conditions de processus de moulage et les exigences d'utilisation finale lors de la sélection. La sélection des matériaux correctes et les méthodes d'application peuvent maximiser les avantages de performance du feutre de surface et améliorer la qualité globale des produits composites.
En regardant vers l'avenir, la technologie en feuilles de surface en fibre de carbone continuera de se développer dans le sens des performances élevées et de la multifonction. La popularité des nouveaux véhicules énergétiques apportera un nouvel espace de croissance pour ce matériau, et la demande dans le domaine du renforcement de la structure du bâtiment augmente également. Avec l'avancement de la technologie de fabrication et la réduction des coûts, le feutre de surface en fibre de carbone devrait passer progressivement des applications haut de gamme à des domaines plus civils, offrant des solutions de surface fiables pour les produits composites et conduisant l'ensemble de l'industrie vers un développement de meilleure qualité.
