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復合材料樹脂基韌性增強

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載

發布日期：2020-07-09 作者：大連義邦科技瀏覽數：19553

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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，高強度，低密度的特性適合用來做魚竿，質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度是一個要點參數。 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，模量越大的碳纖維，做出桿子越敏感，模量對應敏感。

強度對應韌性，需要用多大的力量將魚竿掰斷，這個數越大，就意味著魚桿拉魚時能承受的力量越大，也就是越結實。

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

尤其在研制輕量化高碳纖維魚竿時，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。 

如何設計輕量化強度更高更具韌性的的魚竿，以Kilwell魚竿為例，新西蘭高品質釣魚竿生產商，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品的突破創新。

Kilwell率先采用Revolution Fibres生產的Xantu. Layr納米纖維增韌膜，將納米樹脂與Xantu. Layr納米纖維膜鋪貼結合在一根釣魚竿坯料中。纖維膜層與納米樹脂和碳纖維結合一體，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，達到了提升斷裂負載的目的。

納米纖維增韌膜鋪貼簡便，只需與預浸料貼合即與預浸料合二為一，然后即可進行魚竿的卷管工藝生產。國際知名預浸料生產商如Hexel、Cytec、GMS等都已經將納米纖維膜加入到生產工序并實現批產。 

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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，對魚竿的斷裂負載進行了測試，未使用Xantu. Layr魚竿的斷裂負載為700g，增加Xantu. Layr后斷裂負載提升到1350g。斷裂負載為原來的2倍，增加了魚竿各部位的一致性， 越細的配節韌性增強越明顯，Kilwell 通過實驗發現使用Xantu. Layr后魚竿的彎曲模量和斷裂負載都有不同程度的提升，1號配節效果尤為明顯。 

Kilwell魚竿因為使用了Xantu使魚桿變得更加輕韌，便可反常規設計了粗大的握柄，易握減輕疲勞，在捕捉過程中，容易精準定位，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間。

碳纖維環氧樹脂基材料的抗沖擊性、斷裂韌性和分層強度通常較差，特別是當使用脆性熱固性樹脂時。環氧樹脂的斷裂伸長率只有4%，在解決剛性的同時需要改善樹脂的韌性，例如增韌顆粒和聚合物膜。但是傳統的增韌系統在增韌的同時會犧牲復合材料的物理或者機械性能。 鑒于此，我們推薦第三代復合材料增韌產品納米纖維膜，納米纖維膜Xantu. Layr為新西蘭Revolution Fibres研發并生產，原材料為PA66，與環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，進而改善斷裂負載。

更多關于納米纖維增韌膜Xantu. Layr的相關資訊會持續更新。

本文意在宣傳新材料資訊，圖片來自網絡。

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