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本发明属于碳纤维复合材料汽车零部件的生产领域，具体涉及一种低孔隙率缠绕成型碳纤维复合材料传动轴的制备方法。背景技术：碳纤维复合材料(cfrp)是新材料的典型**，是新材料产业的**重要内容之一，在重大科技专项、汽车、轨道交通、航空运输、海洋运输工具轻量化、新能源开发、海洋开发等领域发挥不可替代的重要作用。汽车轻量化cfrp有望成为推动我国碳纤维产业发展的碳纤维应用领域。我国已经初步建立碳纤维生产企业，处于cfrp的幼苗期，因此培育国产碳纤维的应用领域是cfrp产业的当务之急。cfrp是汽车轻量化的有效途径之一，有巨大的潜在用量，是真正能推动碳纤维产业化发展的重要市场。2018年我国汽车生产约2500万辆，如果平均车重，千分之五取代金属，需要19万吨碳纤维，这将是一个巨大市场，对推动我国碳纤维作为战略新兴产业具有重要作用。碳纤维传动轴是***个在量产车型大规模应用的cfrp零部件，全球年产180万件，中国还没有掌握制造技术。碳纤维复合材料传动轴主要有以下优点：1)明显地减轻了传动轴的重量。传动轴是典型的簧下部件，减重1公斤相当于车身减重10-13公斤。汽车减重10％，油耗就会下降6-8％，碳排放随之下降5-6％，制动距离减少5％，加速时间缩短8％。青浦区孔隙率检测仪品牌企业德国徕卡汽车零件发动机零件孔隙率检测设备。
而碳纤维复合材料传动轴的断裂呈现出松散的纤维状，不会伤害驾驶员和撕裂底盘。6)碳纤维复合材料传动轴还有使用寿命长、耐腐蚀、耐磨、免维护等优点。鉴于碳纤维复合材料传动轴具有以上优势，其运用于市场也势在必行，传动轴的质量控制成为其技术关键，其中复合材料孔隙率是影响传动轴性能稳定的重要性能指标，因此，如何降低碳纤维复合材料传动轴的孔隙率成为本领域亟需克服的一项难题。技术实现要素：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种缠绕工艺一体成型的碳纤维复合材料传动轴的制备方法，该方法简单***，达到降低碳纤维复合材料传动轴孔隙率的目的。本发明提供的技术方案具体如下：一种低孔隙率缠绕成型碳纤维复合材料传动轴的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳纤维束在黏度为250～500mpa·s的胶液中充分浸胶；(2)将浸胶后的碳纤维束缠绕在传动轴上；(3)将传动轴置于真空旋转烘箱中，启动磁力旋转；先抽真空，在t1-30～t1-60℃下烘干30～45min，再在t1条件下烘干至胶液固化，然后升温至t1+10～t1+20℃烘干30～60min，即得到低孔隙率缠绕成型碳纤维复合材料传动轴，其中，t1**胶液的固化温度。t1-30～t1-60℃属于胶液流动温度区间，该温度下胶液黏度比较低。
将碳纤维集束后从胶槽一端浸入环氧树脂中并缓慢向胶槽另一端移动至槽外，控制碳纤维束的移动速度为36m/min，使碳纤维束完全浸润。(2)将2束浸胶后的碳纤维束缠绕在金属芯轴上，缠绕过程中，先控制缠绕角度为45°、纤维张力为30n；(3)将传动轴置于真空烘箱中，真空度为～，转速为20r/min。温度程序设置为70℃/30min；100℃/60min；120℃/30min。**终得到的传动轴轴管孔隙率为％～％，普通产品孔隙为％左右。实施例5原材料：torayt70012k碳纤维；华渔hy3226环氧树脂；碳纤维复合材料传动轴铺层：[±25°]2；轴管尺寸：轴管长度1500mm；内径80mm，外径82mm。(1)先用**和脱模剂对外径为80mm的金属芯轴进行表面处理，然后将传金属连接法兰固定在金属芯轴上，再将金属芯轴固定在缠绕机上；将环氧树脂加入胶槽中，将胶槽加热至25℃，此时，环氧树脂的黏度为400mpa·s，将碳纤维集束后从胶槽一端浸入环氧树脂中并缓慢向胶槽另一端移动至槽外，控制碳纤维束的移动速度为36m/min，使碳纤维束完全浸润。(2)将4束浸胶后的碳纤维束缠绕在金属芯轴上，缠绕过程中，控制缠绕角度为25°、纤维张力为25n；(3)将传动轴置于真空烘箱中，真空度为～。启动磁力旋转，转速为20r/min。金属铸件孔隙率检测设备。
工业生产上，锂电池极片一般采用对辊机连续辊压压实，工艺过程如图1所示。图1极片辊压过程示意图极片经过压实之后，涂层孔隙率由初始值εc,0变为εc。在之前的一篇文章《锂电池极片辊压工艺基础解析》提到：锂离子电池极片的压实过程也遵循粉末冶金领域的**公式（1），这揭示了涂层密度或孔隙率与压实载荷之间的关系。（1）其中，ρc,0是涂层密度初始值，ρc是压实后涂层的密度。qL为作用在极片上的线载荷，可由式（2）计算：qL=FN/WC（2）FN为作用在极片上的轧制力，WC为极片涂层的宽度。ρc,max和γC可以通过实验数据拟合得到，分别表示某工艺条件下涂层能够达到的比较大压实密度以及涂层压实阻抗。将压实密度转化成孔隙率，**公式（1）转变为公式（3）：（3）参考文献[1]依据以上压实工艺模型，考察了不同活性物质，不同面密度对极片的压实孔隙率的影响。原材料的粒径分布和形貌等参数如表1所示，所制备的极片组成和面密度等参数如表2所示。，、NCM811、NCM622、NCM111，这五种活性物质不同，浆料组成和面密度相同，单面涂布223g/m2。，涂布不同的面密度。。初始孔隙率及**小孔隙率预测理想球形不可压缩的硬质颗粒简单立方堆垛的理论孔隙率为。徕卡铝铸件航空零件孔隙率检测仪DM4M。徐州徕卡孔隙率检测仪值多少钱
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t1为100～140℃。在上述技术方案的基础上，步骤(3)中，在t1条件下烘干时间为60～240min。本发明提供的低孔隙率缠绕成型碳纤维复合材料传动轴的制备方法在整个工艺过程中控制孔隙率，先将胶液黏度控制在250～500mpa·s之间，能够保证碳纤维束完全被浸润，避免出现因浸润不好而导致的孔隙；本发明碳纤维复合材料传动轴固化环境为旋转固化，防止cfrp轴管内部滴出而导致制品缺胶产生孔隙；本发明在树脂流动温度下进行真空固化，利于气泡从胶液中脱出，从而减少孔隙。本发明具有以下优点和有益效果：(1)本发明提供的低孔隙率缠绕成型碳纤维复合材料传动轴的制备方法使金属与cfrp缠绕一体成型，无需再通过胶接或铆接完成连接。(2)本发明提供的碳纤维复合材料传动轴(cfrp)缠绕工艺一体成型孔隙率控制方法，为整个流程过程的孔隙的控制，方法简单，经济易实现，生产效率高，可用于碳纤维复合材料传动轴的批量生产中的产品质量控制。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明的技术方案。应理解的是，这些实施例*用于说明本发明的技术方案而不用于限制本发明的保护范围。此外应理解的是，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。无锡孔隙率检测仪服务商
