一、什么是碳纖維復合材料
碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維主要是(shi)由碳(tan)(tan)元素組成(cheng)的(de)一(yi)種特(te)種纖(xian)(xian)維,具(ju)有一(yi)般(ban)碳(tan)(tan)素材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)特(te)性,是(shi)一(yi)種力學性能優異的(de)新材(cai)(cai)料(liao)(liao),碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維復合(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao),就是(shi)碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維與其他(ta)基體材(cai)(cai)料(liao)(liao)復合(he)制(zhi)成(cheng)的(de)結(jie)構材(cai)(cai)料(liao)(liao)。和(he)普通的(de)碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維材(cai)(cai)料(liao)(liao)相比,復合(he)碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維材(cai)(cai)料(liao)(liao)性能得到一(yi)定的(de)改進(jin),且(qie)應用更加廣泛。
二、碳纖維復合材料有哪些
碳(tan)纖維材料可以和樹脂、金(jin)屬、陶(tao)瓷(ci)等基體復合(he),制成不同的碳(tan)纖維復合(he)材料,常見的有:
1、碳纖維增強環氧樹脂復合材料
這種碳(tan)纖維復合材料的比(bi)強度(du)、比(bi)模(mo)量綜合指標,在現有結構材料中是最高的,在航空(kong)航天材料、賽車車身制作等(deng)領域應用(yong)較(jiao)多。
2、碳纖維金屬復合材料
碳(tan)纖維(wei)金(jin)屬(shu)(shu)復合(he)(he)(he)材(cai)料是在碳(tan)纖維(wei)表(biao)面鍍金(jin)屬(shu)(shu)制成(cheng)的復合(he)(he)(he)材(cai)料,由于碳(tan)不易(yi)被金(jin)屬(shu)(shu)潤濕,在高溫下容易(yi)生(sheng)成(cheng)金(jin)屬(shu)(shu)碳(tan)化物,所(suo)以(yi)這種(zhong)材(cai)料制作比較(jiao)困難,一般是用于制作熔(rong)點(dian)較(jiao)低的金(jin)屬(shu)(shu)或合(he)(he)(he)金(jin)碳(tan)纖維(wei)復合(he)(he)(he)材(cai)料,常用的碳(tan)纖維(wei)金(jin)屬(shu)(shu)復合(he)(he)(he)材(cai)料有碳(tan)纖維(wei)增(zeng)強(qiang)鋁基復合(he)(he)(he)材(cai)料和碳(tan)纖維(wei)增(zeng)強(qiang)銅基復合(he)(he)(he)材(cai)料。
3、碳纖維陶瓷復合材料
陶(tao)瓷一類(lei)的(de)(de)(de)無機(ji)材(cai)料在耐熱(re)、抗氧(yang)化(hua)、耐磨、耐腐蝕、電(dian)性(xing)能(neng)等方(fang)面(mian)有(you)很多(duo)突出的(de)(de)(de)優點,但(dan)是抗機(ji)械(xie)沖(chong)擊(ji)、抗熱(re)震性(xing)能(neng)較差,用碳纖(xian)(xian)維與陶(tao)瓷組成復合材(cai)料能(neng)大幅度地提高(gao)斷裂功和抗熱(re)震性(xing)能(neng)改善陶(tao)瓷的(de)(de)(de)脆性(xing);陶(tao)瓷又保護(hu)了碳纖(xian)(xian)維,使(shi)它在高(gao)溫下不受氧(yang)化(hua),因而(er)具有(you)很高(gao)的(de)(de)(de)高(gao)溫強度和彈性(xing)模量(liang)。
4、碳纖維-碳復合材料
是一種以(yi)碳或石墨(mo)作基體,用(yong)碳纖(xian)維或石墨(mo)纖(xian)維增強(qiang)的新型特種工程(cheng)材料,能承受極高的溫度(du)和加熱速度(du),在航天(tian)、航空中用(yong)于制造導(dao)彈鼻錐(zhui)、飛(fei)船的前(qian)緣、超(chao)音速飛(fei)機的制動裝置等。
5、碳纖維混凝土復合材料
由普(pu)通(tong)混凝土(tu)添加(jia)少量(liang)一(yi)定形狀碳纖維和(he)超(chao)細添加(jia)劑(分散(san)劑、消泡劑、早強(qiang)(qiang)劑等(deng))組成,和(he)普(pu)通(tong)混凝土(tu)相比,它不僅具有(you)較(jiao)好的力(li)學性(xing)能,而且還(huan)具備很多優良(liang)特性(xing),包括抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)、彎曲(qu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)抗沖(chong)擊性(xing)能大(da)大(da)增(zeng)強(qiang)(qiang),干(gan)縮(suo)降低,耐磨性(xing)能加(jia)強(qiang)(qiang)等(deng)。
三、碳纖維復合材料的特點是什么
1、可設計性強
碳纖維(wei)(wei)復(fu)合(he)材料(liao)的(de)(de)力學(xue)性能(neng)是很強的(de)(de),而且他的(de)(de)機械性能(neng)是可以按照對(dui)應(ying)的(de)(de)產品得到實用要(yao)求(qiu)還有環境(jing)的(de)(de)條(tiao)件,從而通過對(dui)材料(liao)的(de)(de)精心選擇還有匹配(pei)控(kong)制(zhi)等手段,更好發(fa)揮碳纖維(wei)(wei)復(fu)合(he)材料(liao)的(de)(de)優勢,滿足使用者的(de)(de)需求(qiu)。
2、依賴性
碳纖維(wei)復合材料的(de)(de)結(jie)構其實是在(zai)物理和(he)化學反應之間不(bu)斷變化的(de)(de),而且這個復合材料的(de)(de)構建性能對于各種工藝的(de)(de)加工參數(shu),方(fang)法和(he)過程是有著一定的(de)(de)依賴性,一般需要較(jiao)高的(de)(de)技(ji)術水平(ping)才可(ke)以(yi)很(hen)好程度的(de)(de)控制好工藝的(de)(de)參數(shu)。
3、復合效應
碳纖維復合材料由碳纖維和其他基本(ben)材料的(de)(de)融合(he)所(suo)構成(cheng),這種(zhong)復合(he)材料是(shi)需要經(jing)過(guo)加工的(de)(de),經(jing)過(guo)加工之后所(suo)表(biao)現(xian)出來的(de)(de)性能并(bing)不(bu)是(shi)各(ge)種(zhong)材料的(de)(de)簡單混合(he),而是(shi)需要按照復合(he)效應(ying)形成(cheng)一種(zhong)新的(de)(de)特點(dian)。
4、同一性
碳(tan)纖(xian)維復(fu)合材(cai)(cai)(cai)料(liao)是(shi)(shi)(shi)一種材(cai)(cai)(cai)料(liao)也是(shi)(shi)(shi)一種結構,傳統材(cai)(cai)(cai)料(liao)對構件(jian)成(cheng)型(xing)的(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)是(shi)(shi)(shi)加(jia)工進行實現的(de)(de),而碳(tan)纖(xian)維的(de)(de)這種復(fu)合材(cai)(cai)(cai)料(liao)是(shi)(shi)(shi)和構件(jian)成(cheng)型(xing)的(de)(de)時(shi)間是(shi)(shi)(shi)同一完成(cheng)的(de)(de),所以這種復(fu)合材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)整體性能(neng)是(shi)(shi)(shi)很好的(de)(de)。