一、什么是碳纖維復合材料
碳纖(xian)(xian)維(wei)主要是由碳元素組成的(de)一種(zhong)特(te)種(zhong)纖(xian)(xian)維(wei),具有一般碳素材料(liao)的(de)特(te)性,是一種(zhong)力學(xue)性能優異的(de)新(xin)材料(liao),碳纖(xian)(xian)維(wei)復合(he)材料(liao),就是碳纖(xian)(xian)維(wei)與其他基體材料(liao)復合(he)制成的(de)結構材料(liao)。和(he)普通的(de)碳纖(xian)(xian)維(wei)材料(liao)相比,復合(he)碳纖(xian)(xian)維(wei)材料(liao)性能得到(dao)一定的(de)改進,且(qie)應用更(geng)加(jia)廣泛。
二、碳纖維復合材料有哪些
碳纖維(wei)材料可(ke)以和樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fu)合,制(zhi)成不同的碳纖維(wei)復(fu)合材料,常見的有:
1、碳纖維增強環氧樹脂復合材料
這(zhe)種碳纖維復合材(cai)(cai)料(liao)的比強度、比模(mo)量綜合指標,在(zai)現有結(jie)構材(cai)(cai)料(liao)中是最高的,在(zai)航(hang)(hang)空航(hang)(hang)天材(cai)(cai)料(liao)、賽車車身制(zhi)作等領(ling)域應用(yong)較多。
2、碳纖維金屬復合材料
碳纖維金(jin)(jin)屬(shu)(shu)復合(he)材料是在(zai)碳纖維表面鍍金(jin)(jin)屬(shu)(shu)制(zhi)成的復合(he)材料,由于碳不易被金(jin)(jin)屬(shu)(shu)潤濕,在(zai)高溫(wen)下容易生成金(jin)(jin)屬(shu)(shu)碳化物,所(suo)以(yi)這(zhe)種(zhong)材料制(zhi)作(zuo)比(bi)較困難,一(yi)般是用于制(zhi)作(zuo)熔點(dian)較低的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或合(he)金(jin)(jin)碳纖維復合(he)材料,常用的碳纖維金(jin)(jin)屬(shu)(shu)復合(he)材料有碳纖維增強(qiang)鋁基復合(he)材料和碳纖維增強(qiang)銅基復合(he)材料。
3、碳纖維陶瓷復合材料
陶(tao)瓷(ci)(ci)一類的無機材(cai)料在耐熱、抗氧化、耐磨、耐腐(fu)蝕、電性(xing)能(neng)等方(fang)面有(you)很多突出(chu)的優點(dian),但(dan)是抗機械沖擊、抗熱震性(xing)能(neng)較差,用碳纖維與陶(tao)瓷(ci)(ci)組成復合材(cai)料能(neng)大幅度地提高斷裂功和抗熱震性(xing)能(neng)改善陶(tao)瓷(ci)(ci)的脆性(xing);陶(tao)瓷(ci)(ci)又保護了碳纖維,使它在高溫(wen)下(xia)不受氧化,因而具有(you)很高的高溫(wen)強度和彈性(xing)模(mo)量。
4、碳纖維-碳復合材料
是一(yi)種以碳或(huo)石(shi)墨(mo)作基(ji)體,用碳纖維或(huo)石(shi)墨(mo)纖維增強的(de)新(xin)型(xing)特種工程材料,能承受極高的(de)溫(wen)度和(he)加(jia)熱速度,在航天、航空中用于制造導(dao)彈鼻錐、飛船的(de)前緣、超音(yin)速飛機的(de)制動(dong)裝置等。
5、碳纖維混凝土復合材料
由(you)普通(tong)混凝土添加(jia)(jia)少量一定形狀碳(tan)纖維(wei)和超細添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)(分(fen)散劑(ji)(ji)、消泡劑(ji)(ji)、早(zao)強(qiang)劑(ji)(ji)等)組(zu)成,和普通(tong)混凝土相(xiang)比,它(ta)不僅具(ju)有較好(hao)的(de)力學性能,而且還具(ju)備很多(duo)優良特性,包(bao)括抗(kang)(kang)拉強(qiang)度、彎曲強(qiang)度和抗(kang)(kang)沖擊性能大(da)大(da)增強(qiang),干縮(suo)降(jiang)低,耐磨性能加(jia)(jia)強(qiang)等。
三、碳纖維復合材料的特點是什么
1、可設計性強
碳(tan)(tan)纖維(wei)復合(he)材(cai)料的(de)(de)力(li)學性能是很強的(de)(de),而(er)且(qie)他(ta)的(de)(de)機械性能是可以按(an)照(zhao)對(dui)應的(de)(de)產(chan)品得(de)到實(shi)用(yong)要(yao)求(qiu)還有環境的(de)(de)條件(jian),從(cong)而(er)通過對(dui)材(cai)料的(de)(de)精心選擇還有匹(pi)配(pei)控制等手段,更好發(fa)揮碳(tan)(tan)纖維(wei)復合(he)材(cai)料的(de)(de)優(you)勢,滿足使用(yong)者的(de)(de)需求(qiu)。
2、依賴性
碳纖(xian)維復合材料(liao)的(de)(de)(de)(de)結構(gou)其實是(shi)在物理和(he)化學反(fan)應之間不斷(duan)變化的(de)(de)(de)(de),而且(qie)這個復合材料(liao)的(de)(de)(de)(de)構(gou)建(jian)性能對于各種(zhong)工藝的(de)(de)(de)(de)加工參(can)數,方(fang)法和(he)過程(cheng)是(shi)有著(zhu)一定的(de)(de)(de)(de)依賴性,一般需要較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)技術水平才可以很好(hao)程(cheng)度的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)好(hao)工藝的(de)(de)(de)(de)參(can)數。
3、復合效應
碳纖維復合材料由碳纖維和其他(ta)基(ji)本材(cai)料(liao)的融(rong)合所(suo)構成(cheng)(cheng),這種(zhong)復(fu)合材(cai)料(liao)是需要(yao)經(jing)(jing)過加(jia)工(gong)的,經(jing)(jing)過加(jia)工(gong)之后所(suo)表(biao)現出來的性能并不是各(ge)種(zhong)材(cai)料(liao)的簡(jian)單混合,而(er)是需要(yao)按照(zhao)復(fu)合效應形成(cheng)(cheng)一種(zhong)新的特點。
4、同一性
碳纖(xian)維復(fu)合(he)材(cai)料是(shi)一(yi)種(zhong)材(cai)料也是(shi)一(yi)種(zhong)結構(gou),傳統材(cai)料對構(gou)件成(cheng)型(xing)的(de)材(cai)料是(shi)加工進行實現的(de),而(er)碳纖(xian)維的(de)這種(zhong)復(fu)合(he)材(cai)料是(shi)和構(gou)件成(cheng)型(xing)的(de)時間是(shi)同一(yi)完(wan)成(cheng)的(de),所以這種(zhong)復(fu)合(he)材(cai)料的(de)整(zheng)體性(xing)能(neng)是(shi)很好(hao)的(de)。