一、什么是碳纖維復合材料
碳(tan)(tan)纖(xian)維(wei)主(zhu)要是由(you)碳(tan)(tan)元素組(zu)成的(de)一(yi)種(zhong)(zhong)特(te)種(zhong)(zhong)纖(xian)維(wei),具有一(yi)般(ban)碳(tan)(tan)素材料(liao)(liao)(liao)的(de)特(te)性,是一(yi)種(zhong)(zhong)力學(xue)性能優(you)異(yi)的(de)新(xin)材料(liao)(liao)(liao),碳(tan)(tan)纖(xian)維(wei)復合材料(liao)(liao)(liao),就是碳(tan)(tan)纖(xian)維(wei)與其他基體材料(liao)(liao)(liao)復合制成的(de)結構材料(liao)(liao)(liao)。和(he)普(pu)通的(de)碳(tan)(tan)纖(xian)維(wei)材料(liao)(liao)(liao)相比,復合碳(tan)(tan)纖(xian)維(wei)材料(liao)(liao)(liao)性能得到一(yi)定的(de)改進,且應用更(geng)加廣泛。
二、碳纖維復合材料有哪些
碳纖維材(cai)(cai)料可以和樹脂、金(jin)屬(shu)、陶瓷等基體(ti)復合,制成不(bu)同(tong)的碳纖維復合材(cai)(cai)料,常(chang)見的有:
1、碳纖維增強環氧樹脂復合材料
這(zhe)種碳纖維復(fu)合材料的(de)比強度、比模量綜合指(zhi)標(biao),在(zai)(zai)現有結構材料中(zhong)是(shi)最高的(de),在(zai)(zai)航空航天材料、賽車(che)車(che)身制作(zuo)等(deng)領(ling)域應用較多。
2、碳纖維金屬復合材料
碳(tan)(tan)(tan)(tan)纖(xian)(xian)維金(jin)屬(shu)(shu)(shu)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)料是在碳(tan)(tan)(tan)(tan)纖(xian)(xian)維表面鍍金(jin)屬(shu)(shu)(shu)制(zhi)成(cheng)的(de)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)料,由于碳(tan)(tan)(tan)(tan)不易(yi)被金(jin)屬(shu)(shu)(shu)潤濕,在高溫(wen)下容易(yi)生成(cheng)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物,所以(yi)這種材(cai)料制(zhi)作比較困難,一般是用于制(zhi)作熔(rong)點較低(di)的(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)或合(he)(he)(he)金(jin)碳(tan)(tan)(tan)(tan)纖(xian)(xian)維復(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)料,常用的(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)纖(xian)(xian)維金(jin)屬(shu)(shu)(shu)復(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)料有(you)碳(tan)(tan)(tan)(tan)纖(xian)(xian)維增強(qiang)鋁基復(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)料和碳(tan)(tan)(tan)(tan)纖(xian)(xian)維增強(qiang)銅(tong)基復(fu)(fu)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)無機材料(liao)(liao)在(zai)耐(nai)熱(re)、抗氧(yang)化、耐(nai)磨、耐(nai)腐蝕、電性(xing)能(neng)等方面有很多突出的(de)優(you)點(dian),但是(shi)抗機械沖(chong)擊、抗熱(re)震(zhen)(zhen)性(xing)能(neng)較差,用(yong)碳纖(xian)維(wei)與陶(tao)瓷組成復(fu)合材料(liao)(liao)能(neng)大(da)幅(fu)度地提高斷裂功和抗熱(re)震(zhen)(zhen)性(xing)能(neng)改(gai)善陶(tao)瓷的(de)脆性(xing);陶(tao)瓷又保護了碳纖(xian)維(wei),使它(ta)在(zai)高溫(wen)下(xia)不受氧(yang)化,因(yin)而具有很高的(de)高溫(wen)強度和彈性(xing)模量。
4、碳纖維-碳復合材料
是(shi)一種以(yi)碳(tan)(tan)或(huo)石墨作(zuo)基體,用(yong)碳(tan)(tan)纖(xian)維(wei)或(huo)石墨纖(xian)維(wei)增強的(de)(de)新(xin)型特種工程材料,能承受(shou)極(ji)高的(de)(de)溫(wen)度(du)和(he)加熱速度(du),在(zai)航(hang)天、航(hang)空中(zhong)用(yong)于制造(zao)導彈鼻錐(zhui)、飛船的(de)(de)前(qian)緣、超音速飛機(ji)的(de)(de)制動裝置等(deng)。
5、碳纖維混凝土復合材料
由普通(tong)混(hun)凝(ning)土添加少(shao)量一定(ding)形狀碳纖(xian)維和(he)超細添加劑(ji)(分散劑(ji)、消(xiao)泡劑(ji)、早強劑(ji)等)組成,和(he)普通(tong)混(hun)凝(ning)土相比(bi),它不僅具有較好的力學性(xing)能(neng),而(er)且(qie)還(huan)具備很多(duo)優良特性(xing),包括(kuo)抗拉(la)強度、彎曲(qu)強度和(he)抗沖(chong)擊性(xing)能(neng)大(da)大(da)增強,干縮降低,耐(nai)磨性(xing)能(neng)加強等。
三、碳纖維復合材料的特點是什么
1、可設計性強
碳纖維(wei)復合(he)材(cai)料(liao)的(de)(de)力學性(xing)能(neng)(neng)是很強的(de)(de),而且他(ta)的(de)(de)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)是可以(yi)按(an)照對應的(de)(de)產品得到實(shi)用(yong)要求還有環境的(de)(de)條件,從(cong)而通過對材(cai)料(liao)的(de)(de)精心選擇還有匹配(pei)控(kong)制(zhi)等手段,更好發揮碳纖維(wei)復合(he)材(cai)料(liao)的(de)(de)優勢,滿足使用(yong)者(zhe)的(de)(de)需求。
2、依賴性
碳(tan)纖(xian)維復合(he)材(cai)料的(de)結構其(qi)實是在(zai)物(wu)理和(he)化學反應之間不斷變化的(de),而且(qie)這個(ge)復合(he)材(cai)料的(de)構建(jian)性(xing)能對于各種工藝(yi)(yi)的(de)加工參數,方法和(he)過程(cheng)是有著(zhu)一(yi)定的(de)依賴性(xing),一(yi)般需要較高的(de)技術水平才(cai)可以很好程(cheng)度的(de)控制好工藝(yi)(yi)的(de)參數。
3、復合效應
碳纖維復合材料由碳纖維和其(qi)他基本材(cai)料的(de)(de)融合(he)所構成(cheng),這種(zhong)復合(he)材(cai)料是需要經過(guo)加(jia)工的(de)(de),經過(guo)加(jia)工之(zhi)后所表現出來的(de)(de)性(xing)能并不(bu)是各(ge)種(zhong)材(cai)料的(de)(de)簡單混合(he),而是需要按(an)照復合(he)效應形成(cheng)一種(zhong)新(xin)的(de)(de)特(te)點。
4、同一性
碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)復合(he)材(cai)(cai)料(liao)是(shi)一種(zhong)(zhong)材(cai)(cai)料(liao)也是(shi)一種(zhong)(zhong)結構(gou)(gou),傳(chuan)統(tong)材(cai)(cai)料(liao)對構(gou)(gou)件成型(xing)的材(cai)(cai)料(liao)是(shi)加工進行實現(xian)的,而碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)的這種(zhong)(zhong)復合(he)材(cai)(cai)料(liao)是(shi)和(he)構(gou)(gou)件成型(xing)的時間是(shi)同一完成的,所(suo)以這種(zhong)(zhong)復合(he)材(cai)(cai)料(liao)的整體(ti)性(xing)能是(shi)很好(hao)的。