一、什么是碳纖維復合材料
碳(tan)纖(xian)維主要是(shi)由碳(tan)元素(su)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)一(yi)種(zhong)特種(zhong)纖(xian)維,具有一(yi)般碳(tan)素(su)材(cai)料(liao)的(de)(de)特性,是(shi)一(yi)種(zhong)力學性能(neng)優異的(de)(de)新材(cai)料(liao),碳(tan)纖(xian)維復合材(cai)料(liao),就(jiu)是(shi)碳(tan)纖(xian)維與其(qi)他基體材(cai)料(liao)復合制成(cheng)(cheng)的(de)(de)結構材(cai)料(liao)。和普通的(de)(de)碳(tan)纖(xian)維材(cai)料(liao)相比,復合碳(tan)纖(xian)維材(cai)料(liao)性能(neng)得到一(yi)定的(de)(de)改進,且應用更加廣泛。
二、碳纖維復合材料有哪些
碳(tan)纖維(wei)材料可(ke)以和(he)樹脂、金屬(shu)、陶瓷等(deng)基體(ti)復(fu)合(he),制成不同的(de)(de)碳(tan)纖維(wei)復(fu)合(he)材料,常見的(de)(de)有:
1、碳纖維增強環氧樹脂復合材料
這種碳纖維復合材料(liao)(liao)的比強度、比模量(liang)綜合指標,在(zai)現有(you)結構材料(liao)(liao)中是(shi)最高(gao)的,在(zai)航(hang)空航(hang)天(tian)材料(liao)(liao)、賽車車身制作等領域應用(yong)較多。
2、碳纖維金屬復合材料
碳(tan)纖(xian)維(wei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)復合材(cai)料(liao)是在碳(tan)纖(xian)維(wei)表面鍍(du)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)制成(cheng)的(de)復合材(cai)料(liao),由于(yu)碳(tan)不易被(bei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)潤濕,在高溫下容(rong)易生(sheng)成(cheng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)碳(tan)化物(wu),所以這(zhe)種材(cai)料(liao)制作比較困(kun)難(nan),一般是用(yong)于(yu)制作熔點較低的(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)或合金(jin)(jin)碳(tan)纖(xian)維(wei)復合材(cai)料(liao),常用(yong)的(de)碳(tan)纖(xian)維(wei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)復合材(cai)料(liao)有碳(tan)纖(xian)維(wei)增強鋁基復合材(cai)料(liao)和(he)碳(tan)纖(xian)維(wei)增強銅基復合材(cai)料(liao)。
3、碳纖維陶瓷復合材料
陶(tao)瓷一類的(de)無機材(cai)料(liao)在耐熱(re)、抗(kang)氧(yang)化(hua)、耐磨、耐腐蝕、電性(xing)能(neng)等方面(mian)有(you)很(hen)多(duo)突出的(de)優點,但是抗(kang)機械沖擊、抗(kang)熱(re)震性(xing)能(neng)較差,用碳(tan)纖維與陶(tao)瓷組(zu)成復合(he)材(cai)料(liao)能(neng)大(da)幅度地提(ti)高(gao)(gao)斷裂功和抗(kang)熱(re)震性(xing)能(neng)改善陶(tao)瓷的(de)脆性(xing);陶(tao)瓷又保護了碳(tan)纖維,使它在高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下不受氧(yang)化(hua),因而具有(you)很(hen)高(gao)(gao)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)強度和彈性(xing)模量。
4、碳纖維-碳復合材料
是(shi)一(yi)種以(yi)碳或石墨作基(ji)體,用碳纖(xian)維(wei)或石墨纖(xian)維(wei)增強的新型(xing)特(te)種工(gong)程材料,能承受極(ji)高的溫(wen)度(du)(du)和加(jia)熱速度(du)(du),在航天、航空中用于制(zhi)造導彈鼻錐、飛(fei)船的前緣、超(chao)音速飛(fei)機(ji)的制(zhi)動(dong)裝置等。
5、碳纖維混凝土復合材料
由普(pu)通(tong)混凝土添加(jia)(jia)少量(liang)一定形狀碳纖維和超細(xi)添加(jia)(jia)劑(ji)(分散劑(ji)、消(xiao)泡劑(ji)、早(zao)強(qiang)(qiang)劑(ji)等)組成,和普(pu)通(tong)混凝土相比,它不僅(jin)具(ju)有(you)較(jiao)好的力學性能(neng),而且(qie)還具(ju)備(bei)很多優良特性,包括(kuo)抗拉強(qiang)(qiang)度、彎曲強(qiang)(qiang)度和抗沖(chong)擊(ji)性能(neng)大(da)大(da)增強(qiang)(qiang),干(gan)縮降低,耐磨性能(neng)加(jia)(jia)強(qiang)(qiang)等。
三、碳纖維復合材料的特點是什么
1、可設計性強
碳(tan)纖維(wei)復(fu)合材料(liao)的力(li)學性能是(shi)很強的,而(er)且他的機(ji)械性能是(shi)可以按照對應的產(chan)品得到實用要求還有環境(jing)的條件,從(cong)而(er)通過對材料(liao)的精心選擇還有匹(pi)配控制(zhi)等手段(duan),更好(hao)發揮碳(tan)纖維(wei)復(fu)合材料(liao)的優勢(shi),滿足使用者的需求。
2、依賴性
碳纖維(wei)復合材(cai)料的(de)結(jie)構其實(shi)是在物理和化學反應(ying)之間不斷變化的(de),而且這個復合材(cai)料的(de)構建性能對(dui)于各種工(gong)藝的(de)加工(gong)參(can)(can)數,方(fang)法(fa)和過程(cheng)是有(you)著一定的(de)依賴性,一般(ban)需要較高的(de)技術(shu)水平才(cai)可(ke)以很好(hao)程(cheng)度的(de)控(kong)制好(hao)工(gong)藝的(de)參(can)(can)數。
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)融(rong)合所構成(cheng),這(zhe)種復(fu)合材料是需(xu)要經過加工的(de),經過加工之后所表(biao)現出來的(de)性能并不(bu)是各種材料的(de)簡(jian)單(dan)混(hun)合,而是需(xu)要按(an)照(zhao)復(fu)合效應形成(cheng)一種新的(de)特點。
4、同一性
碳纖(xian)維復合材(cai)(cai)料(liao)是(shi)一(yi)種材(cai)(cai)料(liao)也是(shi)一(yi)種結構(gou),傳統材(cai)(cai)料(liao)對構(gou)件成(cheng)型的(de)材(cai)(cai)料(liao)是(shi)加工進行實(shi)現的(de),而(er)碳纖(xian)維的(de)這種復合材(cai)(cai)料(liao)是(shi)和(he)構(gou)件成(cheng)型的(de)時間是(shi)同一(yi)完成(cheng)的(de),所(suo)以(yi)這種復合材(cai)(cai)料(liao)的(de)整體性能是(shi)很好的(de)。