一、什么是碳纖維復合材料
碳(tan)纖(xian)維(wei)主要是由碳(tan)元素(su)組成(cheng)的(de)一(yi)種(zhong)(zhong)特(te)種(zhong)(zhong)纖(xian)維(wei),具有(you)一(yi)般(ban)碳(tan)素(su)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)特(te)性(xing)(xing),是一(yi)種(zhong)(zhong)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)的(de)新材(cai)(cai)料(liao)(liao),碳(tan)纖(xian)維(wei)復合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao),就(jiu)是碳(tan)纖(xian)維(wei)與其(qi)他(ta)基體材(cai)(cai)料(liao)(liao)復合(he)(he)制成(cheng)的(de)結構材(cai)(cai)料(liao)(liao)。和普通的(de)碳(tan)纖(xian)維(wei)材(cai)(cai)料(liao)(liao)相比,復合(he)(he)碳(tan)纖(xian)維(wei)材(cai)(cai)料(liao)(liao)性(xing)(xing)能(neng)得到一(yi)定的(de)改進(jin),且應用(yong)更加廣泛(fan)。
二、碳纖維復合材料有哪些
碳(tan)(tan)纖維(wei)材(cai)料可以(yi)和樹脂、金屬、陶(tao)瓷(ci)等基體復(fu)(fu)合,制成(cheng)不同的(de)碳(tan)(tan)纖維(wei)復(fu)(fu)合材(cai)料,常見的(de)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)料(liao)的(de)比強度、比模(mo)量綜合指標(biao),在(zai)現有結構(gou)材(cai)料(liao)中(zhong)是最高的(de),在(zai)航(hang)空航(hang)天材(cai)料(liao)、賽車車身制(zhi)作(zuo)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)屬(shu)(shu)復(fu)(fu)合(he)材(cai)料是在(zai)碳(tan)纖(xian)維(wei)表面鍍(du)金(jin)屬(shu)(shu)制(zhi)成的復(fu)(fu)合(he)材(cai)料,由于碳(tan)不易被金(jin)屬(shu)(shu)潤濕(shi),在(zai)高溫下(xia)容易生成金(jin)屬(shu)(shu)碳(tan)化物(wu),所以(yi)這種材(cai)料制(zhi)作比較(jiao)困難,一(yi)般(ban)是用于制(zhi)作熔點較(jiao)低的金(jin)屬(shu)(shu)或合(he)金(jin)碳(tan)纖(xian)維(wei)復(fu)(fu)合(he)材(cai)料,常用的碳(tan)纖(xian)維(wei)金(jin)屬(shu)(shu)復(fu)(fu)合(he)材(cai)料有(you)碳(tan)纖(xian)維(wei)增強鋁基復(fu)(fu)合(he)材(cai)料和碳(tan)纖(xian)維(wei)增強銅基復(fu)(fu)合(he)材(cai)料。
3、碳纖維陶瓷復合材料
陶瓷(ci)一(yi)類的(de)(de)無機(ji)(ji)材料在耐(nai)(nai)熱(re)、抗氧(yang)化(hua)、耐(nai)(nai)磨、耐(nai)(nai)腐蝕、電性能等(deng)方面有很多突出的(de)(de)優點,但是抗機(ji)(ji)械(xie)沖擊、抗熱(re)震(zhen)性能較差,用碳(tan)纖(xian)維與陶瓷(ci)組(zu)成復合材料能大幅度地提高(gao)斷裂功和抗熱(re)震(zhen)性能改善陶瓷(ci)的(de)(de)脆性;陶瓷(ci)又保護了(le)碳(tan)纖(xian)維,使(shi)它在高(gao)溫下不受氧(yang)化(hua),因(yin)而(er)具有很高(gao)的(de)(de)高(gao)溫強度和彈性模量。
4、碳纖維-碳復合材料
是一種以碳或石墨作基(ji)體,用碳纖維(wei)或石墨纖維(wei)增強(qiang)的新型(xing)特種工程材料(liao),能承受極高的溫度和加熱速(su)度,在航(hang)天、航(hang)空中用于制(zhi)造(zao)導(dao)彈鼻(bi)錐、飛(fei)船(chuan)的前緣、超音速(su)飛(fei)機的制(zhi)動裝置等。
5、碳纖維混凝土復合材料
由普(pu)(pu)通混(hun)凝土添加少量一(yi)定(ding)形(xing)狀碳纖(xian)維和超細添加劑(分散劑、消泡劑、早強(qiang)(qiang)劑等)組成,和普(pu)(pu)通混(hun)凝土相比,它不僅具有較好的力(li)學性能(neng),而且還(huan)具備很(hen)多優(you)良特性,包括抗拉強(qiang)(qiang)度、彎曲強(qiang)(qiang)度和抗沖(chong)擊性能(neng)大大增(zeng)強(qiang)(qiang),干(gan)縮降低,耐磨性能(neng)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
碳纖維復合材(cai)料(liao)(liao)的(de)力學性能是很強的(de),而且他(ta)的(de)機(ji)械性能是可(ke)以(yi)按照(zhao)對(dui)應(ying)的(de)產品(pin)得(de)到實用要求還有環境的(de)條(tiao)件(jian),從而通過對(dui)材(cai)料(liao)(liao)的(de)精心選(xuan)擇還有匹配控制等手段,更好(hao)發揮(hui)碳纖維復合材(cai)料(liao)(liao)的(de)優勢,滿足(zu)使用者的(de)需求。
2、依賴性
碳纖維復(fu)合(he)材料的(de)(de)結構其(qi)實是(shi)在物理和(he)化(hua)學反應之間不(bu)斷變(bian)化(hua)的(de)(de),而且(qie)這個(ge)復(fu)合(he)材料的(de)(de)構建性(xing)能對于(yu)各種工(gong)藝的(de)(de)加工(gong)參數,方法(fa)和(he)過程是(shi)有著一(yi)定(ding)的(de)(de)依賴性(xing),一(yi)般需要較高的(de)(de)技(ji)術水(shui)平才可以很好程度的(de)(de)控制好工(gong)藝的(de)(de)參數。
3、復合效應
碳纖維復合材料由碳纖維和(he)其(qi)他(ta)基本材料(liao)的融合所構成,這種復合材料(liao)是(shi)需要經過加工的,經過加工之后所表(biao)現(xian)出來的性能并不是(shi)各種材料(liao)的簡單(dan)混(hun)合,而是(shi)需要按(an)照復合效應形成一種新的特點。
4、同一性
碳(tan)纖維復合(he)材(cai)料是(shi)一種(zhong)材(cai)料也是(shi)一種(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),而碳(tan)纖維的(de)這種(zhong)復合(he)材(cai)料是(shi)和構(gou)件成(cheng)型(xing)的(de)時(shi)間是(shi)同一完成(cheng)的(de),所以這種(zhong)復合(he)材(cai)料的(de)整體性能是(shi)很好的(de)。