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《碳纖維材料 碳纖維貼紙 應(yīng)用 圖例》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、碳纖維復(fù)合材料目錄概況結(jié)構(gòu)用途優(yōu)勢概況 在復(fù)合材料大家族中,纖維增強材料一直是人們關(guān)注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來,碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復(fù)合材料相繼研制成功,性能不斷得到改進(jìn),使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。結(jié)構(gòu) 碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向
2、表現(xiàn)出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。 碳纖維是由含碳量較高,在熱處理過程中不熔融的人造化學(xué)纖維,經(jīng)熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的?! √祭w維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7~9倍,抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達(dá)到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。用途 碳纖維的主要用途是與樹脂、金
3、屬、陶瓷等基體復(fù)合,制成結(jié)構(gòu)材料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,其比強度、比模量綜合指標(biāo),在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域,在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場合,碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢?! √祭w維是50年代初應(yīng)火箭、宇航及航空等尖端科學(xué)技術(shù)的需要而產(chǎn)生的,現(xiàn)在還廣泛應(yīng)用于體育器械、紡織、化工機械及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。隨著尖端技術(shù)對新材料技術(shù)性能的要求日益苛刻,促使科技工作者不斷努力提高。80年代初期,高性能及超高性能的碳纖維相繼出現(xiàn),這在技術(shù)上是又一次飛躍,同時也標(biāo)志著碳纖維的研究和生產(chǎn)已進(jìn)入一個高級階段?!?/p>
4、 由碳纖維和環(huán)氧樹脂結(jié)合而成的復(fù)合材料,由于其比重小、剛性好和強度高而成為一種先進(jìn)的航空航天材料。因為航天飛行器的重量每減少1公斤,就可使運載火箭減輕500公斤。所以,在航空航天工業(yè)中爭相采用先進(jìn)復(fù)合材料。有一種垂直起落戰(zhàn)斗機,它所用的碳纖維復(fù)合材料已占全機重量的1/4,占機翼重量的1/3。據(jù)報道,美國航天飛機上3只火箭推進(jìn)器的關(guān)鍵部件以及先進(jìn)的MX導(dǎo)彈發(fā)射管等,都是用先進(jìn)的碳纖維復(fù)合材料制成的?! ‖F(xiàn)在的F1(世界一級方程錦標(biāo)賽)賽車,車身大部分結(jié)構(gòu)都用碳纖維材料。頂級跑車的一大賣點也是周身使用碳纖維,用以提高氣動性和結(jié)構(gòu)強度
5、碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統(tǒng)使用中碳纖維除用作絕熱保溫材料外,一般不單獨使用,多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中,構(gòu)成復(fù)合材料。碳纖維增強的復(fù)合材料可用作飛機結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。優(yōu)勢 1、高強度(是鋼鐵的5倍) 2、出色的耐熱性(可以耐受2000℃以上的高溫) 3、出色的抗熱沖擊性 4、低熱膨脹系數(shù)(變形量小) 5、熱容量?。ü?jié)能) 6、比重?。ㄤ摰?/5) 7、優(yōu)秀的抗腐蝕與輻射性能碳纖
6、維百科名片??碳纖維碳纖維(carbonfibre),顧名思義,它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼具紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。與傳統(tǒng)的玻璃纖維(GF)相比,楊氏模量是其3倍多;它與凱芙拉纖維(KF-49)相比,不僅楊氏模量是其2倍左右,而且在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性出類拔萃。有學(xué)者在1981年將PAN基CF浸泡在強堿NaOH溶液中,時間已過去20多年,它至今仍保持纖維形態(tài)。目錄成分結(jié)構(gòu)化學(xué)性質(zhì)碳纖維的制備碳纖維的強伸性能測試應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀國產(chǎn)發(fā)展應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)況成分結(jié)構(gòu)化學(xué)性質(zhì)碳纖維的制備碳纖維的強伸性能測
7、試應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀國產(chǎn)發(fā)展應(yīng)用發(fā)展·現(xiàn)況展開成分結(jié)構(gòu) 碳纖維是由有機纖維經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)類似人造石墨,是亂層石墨結(jié)構(gòu)?! √祭w維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7~9倍,抗拉彈性模量為230~430Gpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達(dá)到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高,則構(gòu)件自重愈小,比模量愈高,
8、則構(gòu)件的剛度愈大,從這個意義上已預(yù)示了碳纖維在工程的廣闊應(yīng)用前景?! 【C觀多種新興的復(fù)合材料(如高分子復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料)的優(yōu)異性能,不少人預(yù)料,人類在材料應(yīng)用上正從鋼鐵時代進(jìn)入到一個復(fù)合材料廣泛應(yīng)用的時代。??