一、什么是碳纖維復合材料
碳纖(xian)維(wei)(wei)主要(yao)是(shi)(shi)由碳元(yuan)素組(zu)成的(de)(de)一(yi)種特種纖(xian)維(wei)(wei),具有一(yi)般碳素材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)特性(xing),是(shi)(shi)一(yi)種力學性(xing)能優異的(de)(de)新(xin)材(cai)(cai)料(liao),碳纖(xian)維(wei)(wei)復合材(cai)(cai)料(liao),就是(shi)(shi)碳纖(xian)維(wei)(wei)與(yu)其他基(ji)體材(cai)(cai)料(liao)復合制(zhi)成的(de)(de)結(jie)構材(cai)(cai)料(liao)。和普通的(de)(de)碳纖(xian)維(wei)(wei)材(cai)(cai)料(liao)相(xiang)比(bi),復合碳纖(xian)維(wei)(wei)材(cai)(cai)料(liao)性(xing)能得(de)到一(yi)定的(de)(de)改進,且應用更加(jia)廣泛。
二、碳纖維復合材料有哪些
碳(tan)纖維(wei)(wei)材(cai)料可以和樹脂、金屬、陶瓷等基體(ti)復合,制成不(bu)同(tong)的碳(tan)纖維(wei)(wei)復合材(cai)料,常(chang)見的有:
1、碳纖維增強環氧樹脂復合材料
這(zhe)種碳纖維復合材(cai)(cai)料的(de)比強度、比模量綜合指標,在現有結構(gou)材(cai)(cai)料中是最高的(de),在航空航天材(cai)(cai)料、賽車(che)車(che)身制作等領域應(ying)用較多。
2、碳纖維金屬復合材料
碳纖維金屬(shu)(shu)復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)是在(zai)碳纖維表面(mian)鍍(du)金屬(shu)(shu)制(zhi)成的(de)復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao),由于碳不易被(bei)金屬(shu)(shu)潤濕(shi),在(zai)高溫下(xia)容易生(sheng)成金屬(shu)(shu)碳化(hua)物(wu),所(suo)以這種材(cai)(cai)(cai)料(liao)制(zhi)作比較(jiao)困難,一般是用(yong)于制(zhi)作熔點(dian)較(jiao)低的(de)金屬(shu)(shu)或合(he)金碳纖維復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao),常(chang)用(yong)的(de)碳纖維金屬(shu)(shu)復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)有(you)碳纖維增(zeng)強鋁基復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)和(he)碳纖維增(zeng)強銅基復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。
3、碳纖維陶瓷復合材料
陶(tao)(tao)瓷一(yi)類的無機材料在(zai)耐熱(re)、抗氧化(hua)、耐磨、耐腐蝕、電(dian)性(xing)能等(deng)方(fang)面(mian)有很(hen)多(duo)突出的優點,但(dan)是抗機械沖(chong)擊、抗熱(re)震(zhen)性(xing)能較差,用碳纖維與陶(tao)(tao)瓷組成復合材料能大幅度(du)地提高斷裂功和(he)抗熱(re)震(zhen)性(xing)能改善陶(tao)(tao)瓷的脆性(xing);陶(tao)(tao)瓷又(you)保護了碳纖維,使它在(zai)高溫下不受氧化(hua),因而具有很(hen)高的高溫強(qiang)度(du)和(he)彈性(xing)模量。
4、碳纖維-碳復合材料
是一種(zhong)以(yi)碳或石墨作基體(ti),用(yong)碳纖維或石墨纖維增強的新型(xing)特種(zhong)工(gong)程材料,能承受極高的溫度(du)和加熱速度(du),在航(hang)天、航(hang)空中用(yong)于(yu)制造導彈鼻錐、飛(fei)船的前緣(yuan)、超音速飛(fei)機(ji)的制動裝(zhuang)置等。
5、碳纖維混凝土復合材料
由普(pu)通(tong)混凝(ning)土(tu)添加(jia)少量一定(ding)形狀(zhuang)碳纖維和超細添加(jia)劑(ji)(ji)(分散劑(ji)(ji)、消泡劑(ji)(ji)、早強(qiang)(qiang)劑(ji)(ji)等)組(zu)成(cheng),和普(pu)通(tong)混凝(ning)土(tu)相(xiang)比,它不僅具有較好(hao)的力(li)學性能,而且(qie)還具備很多優良(liang)特(te)性,包(bao)括抗拉(la)強(qiang)(qiang)度、彎曲(qu)強(qiang)(qiang)度和抗沖擊性能大大增強(qiang)(qiang),干縮(suo)降(jiang)低,耐磨性能加(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
碳纖(xian)維復(fu)合(he)(he)材(cai)料(liao)的(de)力(li)學性能(neng)是(shi)很強的(de),而且他的(de)機械性能(neng)是(shi)可以按照(zhao)對(dui)應(ying)的(de)產品得到實用要求還(huan)有環境的(de)條件,從(cong)而通過對(dui)材(cai)料(liao)的(de)精心選擇還(huan)有匹配控制等手段,更好發揮碳纖(xian)維復(fu)合(he)(he)材(cai)料(liao)的(de)優(you)勢,滿足使用者的(de)需(xu)求。
2、依賴性
碳纖維復(fu)合(he)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)結構(gou)其實是在物(wu)理(li)和(he)化(hua)學反應(ying)之間(jian)不斷(duan)變化(hua)的(de)(de)(de)(de),而且(qie)這個復(fu)合(he)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)構(gou)建性能對于各(ge)種工藝的(de)(de)(de)(de)加工參(can)數,方(fang)法和(he)過程是有著一(yi)定的(de)(de)(de)(de)依賴性,一(yi)般需要較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)技術水平(ping)才可(ke)以很好程度的(de)(de)(de)(de)控制好工藝的(de)(de)(de)(de)參(can)數。
3、復合效應
碳纖維復合材料由碳纖維和其他(ta)基本材(cai)料(liao)的融合(he)所構成,這(zhe)種復合(he)材(cai)料(liao)是(shi)需(xu)要經(jing)過(guo)加工的,經(jing)過(guo)加工之后所表現出來(lai)的性(xing)能(neng)并不是(shi)各種材(cai)料(liao)的簡單混合(he),而是(shi)需(xu)要按照(zhao)復合(he)效應形成一種新的特點(dian)。
4、同一性
碳纖維復合材料(liao)(liao)是(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)材料(liao)(liao)也是(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)結構,傳統材料(liao)(liao)對(dui)構件成(cheng)型的(de)材料(liao)(liao)是(shi)(shi)加工(gong)進行(xing)實現的(de),而碳纖維的(de)這(zhe)種(zhong)(zhong)復合材料(liao)(liao)是(shi)(shi)和(he)構件成(cheng)型的(de)時間是(shi)(shi)同一(yi)(yi)完成(cheng)的(de),所(suo)以這(zhe)種(zhong)(zhong)復合材料(liao)(liao)的(de)整體性能(neng)是(shi)(shi)很好(hao)的(de)。