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碳纤维增强复合材料,简称CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic),是一种新型超轻复合材料,由于其轻质高强、热性能好、耐腐蚀、耐候性以及可设计性强等优异的性能被广泛的应用于航空航天、船舶、汽车、建筑等军用和民用工程领域。自问世以来,国内外学者对FRP的生产加工方法和各种形式的产品进行了大量的研究,研究领域多半以玻璃纤维的手糊法、模压法、层压法等为主,而对CFRP和上世纪七八十年代从国外引进的拉挤成型技术的研究则相对少见。因此,本文从碳纤维的拉挤成型工艺和拉挤工艺的配方两方面入手,对整个工艺流程,和拉挤成型的产品进行了系统的分析和研究,所做的研究工作主要有以下几个方面:1.通过对现存的纤维增强复合材料的生产技术进行研究对比,总结了几种常见的复合材料加工工艺和各自的优缺点,并着重对碳纤维复合材料的拉挤工艺进行了详细的介绍。2.从拉挤树脂基体角度入手,对10种拉挤工艺的配方进行了系统的分析。从树脂基体的黏度、热动力学性能、凝胶时间及性状、以及固化后树脂基体的硬度、玻璃化转变温度和抗拉、抗弯等性能进行研究,优化出了两种配方进行接下来的拉挤操作。3.结合实践操作,对拉挤工艺进行了经验总结,以Taguchi分析方法为指导,设计了18种拉挤工艺参数,按照参数进行了拉挤片材的生产与制备,并对18种产品逐一进行了抗拉、抗弯和界面黏结等的性能试验和研究。4.用Taguchi方法对18种产品的力学性能测试结果进行分析,优化出一种最优的参数并按照最优化参数进行产品的生产。为检测最优化产品的力学性能,重新对其进行了抗拉和抗疲劳试验。本文采用的是3点弯曲疲劳测试方法,对比了最优化参数片材和普通片材的寿命,并针对优化产品进行了不同圈数的剩余强度测试,针对剩余强度曲线图进行了分析。