一、什么是碳纖維復合材料
碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)主要是由(you)碳元素(su)組成的(de)(de)(de)一種(zhong)特(te)種(zhong)纖(xian)(xian)維(wei)(wei),具(ju)有(you)一般碳素(su)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing),是一種(zhong)力學性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)新材料(liao)(liao),碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)復合(he)材料(liao)(liao),就是碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)與(yu)其(qi)他基(ji)體材料(liao)(liao)復合(he)制成的(de)(de)(de)結構(gou)材料(liao)(liao)。和(he)普(pu)通的(de)(de)(de)碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)材料(liao)(liao)相比,復合(he)碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)材料(liao)(liao)性(xing)(xing)能(neng)得到一定的(de)(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(xian)維(wei)材(cai)(cai)料(liao)可以和樹脂、金(jin)屬、陶(tao)瓷等基體復(fu)合(he),制成不(bu)同的碳(tan)纖(xian)維(wei)復(fu)合(he)材(cai)(cai)料(liao),常見(jian)的有:
1、碳纖維增強環氧樹脂復合材料
這種碳纖維復合(he)材料的比強度、比模量綜合(he)指標,在現有結構(gou)材料中是最高(gao)的,在航(hang)空航(hang)天材料、賽車車身制(zhi)作等領域應用較多。
2、碳纖維金屬復合材料
碳(tan)纖(xian)維(wei)金(jin)(jin)屬(shu)復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)是在碳(tan)纖(xian)維(wei)表面鍍(du)金(jin)(jin)屬(shu)制(zhi)成的復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),由于碳(tan)不易(yi)被金(jin)(jin)屬(shu)潤濕,在高溫下(xia)容易(yi)生成金(jin)(jin)屬(shu)碳(tan)化物(wu),所以這種(zhong)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)制(zhi)作比(bi)較(jiao)困難,一(yi)般是用于制(zhi)作熔點較(jiao)低(di)的金(jin)(jin)屬(shu)或合(he)金(jin)(jin)碳(tan)纖(xian)維(wei)復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao),常用的碳(tan)纖(xian)維(wei)金(jin)(jin)屬(shu)復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)有(you)碳(tan)纖(xian)維(wei)增(zeng)強鋁基復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)和碳(tan)纖(xian)維(wei)增(zeng)強銅基復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)。
3、碳纖維陶瓷復合材料
陶(tao)瓷(ci)一類的(de)無機(ji)材(cai)料(liao)在耐熱(re)、抗氧(yang)化(hua)、耐磨、耐腐蝕、電性能(neng)等方面有很多突出(chu)的(de)優點,但是抗機(ji)械沖擊(ji)、抗熱(re)震性能(neng)較差,用(yong)碳(tan)纖(xian)維與陶(tao)瓷(ci)組成復合材(cai)料(liao)能(neng)大幅度地(di)提高(gao)斷裂(lie)功和抗熱(re)震性能(neng)改善(shan)陶(tao)瓷(ci)的(de)脆性;陶(tao)瓷(ci)又(you)保護了碳(tan)纖(xian)維,使它在高(gao)溫下不受氧(yang)化(hua),因(yin)而具有很高(gao)的(de)高(gao)溫強度和彈(dan)性模量。
4、碳纖維-碳復合材料
是一(yi)種以(yi)碳或石墨作(zuo)基體,用(yong)碳纖(xian)維或石墨纖(xian)維增強的(de)(de)新型特(te)種工程材料,能(neng)承(cheng)受極高的(de)(de)溫度和加(jia)熱速(su)度,在(zai)航(hang)天、航(hang)空中(zhong)用(yong)于制(zhi)造導彈鼻(bi)錐(zhui)、飛船的(de)(de)前緣、超音速(su)飛機的(de)(de)制(zhi)動裝(zhuang)置(zhi)等。
5、碳纖維混凝土復合材料
由普通(tong)混凝土添(tian)加少量一(yi)定(ding)形狀碳(tan)纖維和(he)超細添(tian)加劑(ji)(分散劑(ji)、消(xiao)泡(pao)劑(ji)、早強(qiang)(qiang)劑(ji)等)組成(cheng),和(he)普通(tong)混凝土相比,它不(bu)僅具(ju)有較好(hao)的力學性(xing)能,而且還具(ju)備很多優良特性(xing),包括(kuo)抗拉強(qiang)(qiang)度、彎曲強(qiang)(qiang)度和(he)抗沖擊性(xing)能大大增強(qiang)(qiang),干縮(suo)降(jiang)低,耐磨性(xing)能加強(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)(tan)纖(xian)維復(fu)合(he)材料的(de)(de)力(li)學性能是很(hen)強的(de)(de),而(er)且他的(de)(de)機械(xie)性能是可以按照對應的(de)(de)產品得到實(shi)用要求還有環境的(de)(de)條(tiao)件,從而(er)通過對材料的(de)(de)精心選擇(ze)還有匹配(pei)控(kong)制等手段,更好發揮碳(tan)(tan)纖(xian)維復(fu)合(he)材料的(de)(de)優勢(shi),滿足使用者的(de)(de)需求。
2、依賴性
碳纖(xian)維復合材料的(de)(de)結構其實(shi)是在(zai)物(wu)理和化學反應之(zhi)間不斷變化的(de)(de),而(er)且這個(ge)復合材料的(de)(de)構建性能對于各種(zhong)工藝(yi)的(de)(de)加工參(can)(can)數(shu),方(fang)法(fa)和過程是有著一定的(de)(de)依(yi)賴(lai)性,一般需要較高的(de)(de)技術水平才(cai)可以(yi)很好(hao)程度的(de)(de)控制好(hao)工藝(yi)的(de)(de)參(can)(can)數(shu)。
3、復合效應
碳纖維復合材料由碳纖維和其他基本材料(liao)的(de)融合(he)所構(gou)成,這種(zhong)復合(he)材料(liao)是需要經過加工的(de),經過加工之后所表現出來(lai)的(de)性能(neng)并(bing)不是各種(zhong)材料(liao)的(de)簡單混合(he),而是需要按照復合(he)效應形成一(yi)種(zhong)新的(de)特點。
4、同一性
碳(tan)纖(xian)維復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)是(shi)(shi)一種材(cai)料(liao)(liao)也是(shi)(shi)一種結(jie)構(gou),傳(chuan)統材(cai)料(liao)(liao)對構(gou)件成(cheng)型的材(cai)料(liao)(liao)是(shi)(shi)加工(gong)進行實現的,而碳(tan)纖(xian)維的這種復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)是(shi)(shi)和構(gou)件成(cheng)型的時間是(shi)(shi)同一完成(cheng)的,所以這種復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)的整體性(xing)能是(shi)(shi)很好的。