大丝束碳纤维短切机理及断口形貌控制

项目名称： 大丝束碳纤维短切机理及断口形貌控制

项目编号： No.51375175

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 陆龙生

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 82万元

中文摘要： 碳纤维是公认的下一代高性能材料，短切是其重要的加工技术。针对目前碳纤维短切生产效率低、刀具磨损快、理论缺乏等现状，项目开展大丝束碳纤维短切机理及断口形貌控制研究。以大丝束聚丙烯腈（PAN）基碳纤维为研究对象，研究多场（流场、力场、温度场）综合作用下碳纤维的切断机理，建立碳纤维切断模型；分析丝束堆叠密度和截面形状在短切时的演变规律，建立碳纤维丝束切断模型；研究短切碳纤维质量对复合材料性能的遗传作用，探讨缺陷和表面质量对短切质量的作用规律，发现基于缺陷的断口形貌控制方法；基于切断机理与模型，完成短切刀具及系统的优化设计，建立短切刀具的几何模型与刀具寿命评价方法，建立短切刀具系统的力学模型和振动模型；探索刀具系统与短切纤维质量之间的映射关系；通过对短切碳纤维质量的在线监测，实现刀具系统的寿命预测与主动控制。项目的实施，将形成一套完善的碳纤维短切理论及技术，促进碳纤维产业向国民经济各个领域的应用。

中文关键词： 碳纤维；刀具磨损；断裂行为；复合材料；电磁屏蔽

英文摘要： Carbon fiber is a new kind of material with high performance, and its chopping technology plays an important role in its industry. To deal with the low production efficiency,rapid tool wear and theory deficiency of chopped carbon fiber, the chopping mecha

英文关键词： Carbon fiber；Tool wear；Fracture behavior；Composite；EMI shielding