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復(fù)合材料樹脂基韌性增強(qiáng)

碳纖維魚竿使用納米纖維增韌膜層間鋪貼用于提升斷裂負(fù)載

發(fā)布日期：2020-07-09 作者：大連義邦科技瀏覽數(shù)：19314

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碳纖維魚竿具有較好的韌性和彈性，碳纖維高模量，高強(qiáng)度，低密度的特性適合用來做魚竿，質(zhì)量更輕并且剛度更大，因此受到體育競技者的青睞。

碳纖維魚竿的模量和強(qiáng)度是一個(gè)要點(diǎn)參數(shù)。 模量越大，就是表示需要更大的力才能把它抻長，東西就越硬。越硬的東西越能有效的傳遞震動(dòng)，模量越大的碳纖維，做出桿子越敏感，模量對應(yīng)敏感。

強(qiáng)度對應(yīng)韌性，需要用多大的力量將魚竿掰斷，這個(gè)數(shù)越大，就意味著魚桿拉魚時(shí)能承受的力量越大，也就是越結(jié)實(shí)。

日本的東麗——Toray，它的碳纖產(chǎn)品商標(biāo)是東麗卡—Torayca。碳纖維按不同應(yīng)用需要，產(chǎn)品線分為以強(qiáng)度為主的T系列和以模量為主的M系列。其中24 T的模量等級(jí)對應(yīng)T700，30T的模量等級(jí)對應(yīng)T800，40T的模量等級(jí)對應(yīng)M40，60T的模量等級(jí)對應(yīng)M60，并依次類推。

尤其在研制輕量化高碳纖維魚竿時(shí)，如40T，46T均具有較高的比模量，但韌性不足，國外有多種案例通過使用Xantu. Layr納米纖維增韌膜提高樹脂基碳纖維魚竿的韌性，提升斷裂負(fù)載，也就是說用同樣的魚竿在增加納米纖維膜之后，可以釣更大的魚。 

如何設(shè)計(jì)輕量化強(qiáng)度更高更具韌性的的魚竿，以Kilwell魚竿為例，新西蘭高品質(zhì)釣魚竿生產(chǎn)商，在高端飛桿魚竿中使用的碳纖維樹脂納米增韌材料帶來了產(chǎn)品的突破創(chuàng)新。

Kilwell率先采用Revolution Fibres生產(chǎn)的Xantu. Layr納米纖維增韌膜，將納米樹脂與Xantu. Layr納米纖維膜鋪貼結(jié)合在一根釣魚竿坯料中。纖維膜層與納米樹脂和碳纖維結(jié)合一體，形成桿坯，其彎曲起重能力顯著增加，因納米膜孔隙率高，僅為8um后，所以總重量沒有增加，提高樹脂韌性并提高抗沖擊性，達(dá)到了提升斷裂負(fù)載的目的。

納米纖維增韌膜鋪貼簡便，只需與預(yù)浸料貼合即與預(yù)浸料合二為一，然后即可進(jìn)行魚竿的卷管工藝生產(chǎn)。國際知名預(yù)浸料生產(chǎn)商如Hexel、Cytec、GMS等都已經(jīng)將納米纖維膜加入到生產(chǎn)工序并實(shí)現(xiàn)批產(chǎn)。 

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碳纖維魚竿使用納米纖維增韌膜層間鋪貼用于提升斷裂負(fù)載測試視頻

航空新材料的視頻

在上述視頻中，對魚竿的斷裂負(fù)載進(jìn)行了測試，未使用Xantu. Layr魚竿的斷裂負(fù)載為700g，增加Xantu. Layr后斷裂負(fù)載提升到1350g。斷裂負(fù)載為原來的2倍，增加了魚竿各部位的一致性， 越細(xì)的配節(jié)韌性增強(qiáng)越明顯，Kilwell 通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用Xantu. Layr后魚竿的彎曲模量和斷裂負(fù)載都有不同程度的提升，1號(hào)配節(jié)效果尤為明顯。 

Kilwell魚竿因?yàn)槭褂昧薠antu使魚桿變得更加輕韌，便可反常規(guī)設(shè)計(jì)了粗大的握柄，易握減輕疲勞，在捕捉過程中，容易精準(zhǔn)定位，在魚竿末端較少的彎曲有利于更好的控制尖端，使線圈更緊，減少返回捕捉和溜魚的時(shí)間。

碳纖維環(huán)氧樹脂基材料的抗沖擊性、斷裂韌性和分層強(qiáng)度通常較差，特別是當(dāng)使用脆性熱固性樹脂時(shí)。環(huán)氧樹脂的斷裂伸長率只有4%，在解決剛性的同時(shí)需要改善樹脂的韌性，例如增韌顆粒和聚合物膜。但是傳統(tǒng)的增韌系統(tǒng)在增韌的同時(shí)會(huì)犧牲復(fù)合材料的物理或者機(jī)械性能。 鑒于此，我們推薦第三代復(fù)合材料增韌產(chǎn)品納米纖維膜，納米纖維膜Xantu. Layr為新西蘭Revolution Fibres研發(fā)并生產(chǎn)，原材料為PA66，與環(huán)氧樹脂相比具有較高的斷裂伸長率（30%），也就是說納米纖維膜可以承受更大的形變，進(jìn)而改善斷裂負(fù)載。

更多關(guān)于納米纖維增韌膜Xantu. Layr的相關(guān)資訊會(huì)持續(xù)更新。

本文意在宣傳新材料資訊，圖片來自網(wǎng)絡(luò)。

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