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碳纤维复合材料涂装技术

发布时间:2021-07-29点击量:

    碳纤维材料作为一种新型的材料,其表面涂装工艺和一般的金属材料不同。传统金属表面在涂装前,需进行脱脂、表调、磷化等预处理,目的是去除表面的污染物,提高清洁度和粗糙度,增强耐蚀性能及涂膜附着力。碳纤维表面光滑、惰性大、表面能低,传统的漆前处理工艺得不到良好的磷化膜,表面处量效果差。同时,碳纤维复合材料因其成型工艺特点,表面极易有针孔、坑洼及条纹状等外观缺陷。因此碳纤维复合材料涂装前处理主要采用清洁后机械打磨的处理方式。通过打磨去除成型工序产生的颗粒、针孔、坑洼及条纹状等缺陷,并获得高度毛化的表面,从而增加涂料的接触面,以产生“咬合效应”,增强碳纤维与涂膜间的结合力。
    碳纤维复合材料在高温条件下变形率大,因此涂装不能采用高温固化涂料体系,通常每道涂层的干燥条件大致为80℃烘干30分钟左右。其涂层的体系主要包括:底漆、腻子、色漆和面漆。底漆通常使用双组分环氧树脂体系或双组分聚氨酯体系,干膜厚度控制在30~60微米,特点要求固含量高、干燥速度快、渗透性强、封闭性优异、附着力好、耐冲击性能好、耐水耐化学试剂性能优异;腻子通常为双组分不饱和聚酯体系,厚度要求低于1毫米,特点是柔韧性能较好,易打磨。色漆层一般使用单组分聚氨酯金属漆,干膜厚度为20-40微米,要求可与面漆“湿碰湿”喷涂,其特点是颜色准确、彩度高、附着力强、遮盖力佳以及抗紫外线能力强。面漆通常是采用双组分聚氨酯体系,干膜厚度为30-50微米,特点要求是高固体含量、可低温固化、涂层光泽度高、易抛光、抗划伤性好、抗紫外线、良好的耐候性、耐湿性、耐温变性能及耐化学试剂性能等。

    随着碳纤维复合材料及其涂装工艺的不断发展和不断完善,必然会促进碳纤维复合材料在各类汽车材料中的广泛应用。针对碳纤维制品制定的低温涂料工艺技术已经可以满足批量生产要求,进而对汽车轻量化用碳纤维复合材料的推广应用作出贡献。

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