一、什么是碳纖維復(fù)合材料
碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維,具有一般碳素材料的特性,是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,碳纖維復(fù)合材料,就是碳纖維與其他基體材料復(fù)合制成的結(jié)構(gòu)材料。和普通的碳纖維材料相比,復(fù)合碳纖維材料性能得到一定的改進(jìn),且應(yīng)用更加廣泛。
二、碳纖維復(fù)合材料有哪些
碳纖維材料可以和樹脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合,制成不同的碳纖維復(fù)合材料,常見的有:
1、碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料
這種碳纖維復(fù)合材料的比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo),在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的,在航空航天材料、賽車車身制作等領(lǐng)域應(yīng)用較多。
2、碳纖維金屬復(fù)合材料
碳纖維金屬復(fù)合材料是在碳纖維表面鍍金屬制成的復(fù)合材料,由于碳不易被金屬潤濕,在高溫下容易生成金屬碳化物,所以這種材料制作比較困難,一般是用于制作熔點(diǎn)較低的金屬或合金碳纖維復(fù)合材料,常用的碳纖維金屬復(fù)合材料有碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料和碳纖維增強(qiáng)銅基復(fù)合材料。
3、碳纖維陶瓷復(fù)合材料
陶瓷一類的無機(jī)材料在耐熱、抗氧化、耐磨、耐腐蝕、電性能等方面有很多突出的優(yōu)點(diǎn),但是抗機(jī)械沖擊、抗熱震性能較差,用碳纖維與陶瓷組成復(fù)合材料能大幅度地提高斷裂功和抗熱震性能改善陶瓷的脆性;陶瓷又保護(hù)了碳纖維,使它在高溫下不受氧化,因而具有很高的高溫強(qiáng)度和彈性模量。
4、碳纖維-碳復(fù)合材料
是一種以碳或石墨作基體,用碳纖維或石墨纖維增強(qiáng)的新型特種工程材料,能承受極高的溫度和加熱速度,在航天、航空中用于制造導(dǎo)彈鼻錐、飛船的前緣、超音速飛機(jī)的制動(dòng)裝置等。
5、碳纖維混凝土復(fù)合材料
由普通混凝土添加少量一定形狀碳纖維和超細(xì)添加劑(分散劑、消泡劑、早強(qiáng)劑等)組成,和普通混凝土相比,它不僅具有較好的力學(xué)性能,而且還具備很多優(yōu)良特性,包括抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和抗沖擊性能大大增強(qiáng),干縮降低,耐磨性能加強(qiáng)等。
三、碳纖維復(fù)合材料的特點(diǎn)是什么
1、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)
碳纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能是很強(qiáng)的,而且他的機(jī)械性能是可以按照對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品得到實(shí)用要求還有環(huán)境的條件,從而通過對(duì)材料的精心選擇還有匹配控制等手段,更好發(fā)揮碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì),滿足使用者的需求。
2、依賴性
碳纖維復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)其實(shí)是在物理和化學(xué)反應(yīng)之間不斷變化的,而且這個(gè)復(fù)合材料的構(gòu)建性能對(duì)于各種工藝的加工參數(shù),方法和過程是有著一定的依賴性,一般需要較高的技術(shù)水平才可以很好程度的控制好工藝的參數(shù)。
3、復(fù)合效應(yīng)
碳纖維復(fù)合材料由碳纖維和其他基本材料的融合所構(gòu)成,這種復(fù)合材料是需要經(jīng)過加工的,經(jīng)過加工之后所表現(xiàn)出來的性能并不是各種材料的簡單混合,而是需要按照復(fù)合效應(yīng)形成一種新的特點(diǎn)。
4、同一性
碳纖維復(fù)合材料是一種材料也是一種結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)材料對(duì)構(gòu)件成型的材料是加工進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的,而碳纖維的這種復(fù)合材料是和構(gòu)件成型的時(shí)間是同一完成的,所以這種復(fù)合材料的整體性能是很好的。