碳纖維復合材料有哪些 碳纖維復合材料的特點是什么
2022-10-03
一、什么是碳纖維復合材料
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,是一種力學性能優異的新材料,碳纖維復合材料,就是碳纖維與其他基體材料復合制成的結構材料。和普通的碳纖維材料相比,復合碳纖維材料性能得到一定的改進,且應用更加廣泛。
二、碳纖維復合材料有哪些
碳纖維材料可以和樹脂、金屬、陶瓷等基體復合,制成不同的碳纖維復合材料,常見的有:
1、碳纖維增強環氧樹脂復合材料
這種碳纖維復合材料的比強度、比模量綜合指標,在現有結構材料中是最高的,在航空航天材料、賽車車身制作等領域應用較多。
碳纖維金屬復合材料是在碳纖維表面鍍金屬制成的復合材料,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較低的金屬或合金碳纖維復合材料,常用的碳纖維金屬復合材料有碳纖維增強鋁基復合材料和碳纖維增強銅基復合材料。
3、碳纖維陶瓷復合材料
陶瓷一類的無機材料在耐熱、抗氧化、耐磨、耐腐蝕、電性能等方面有很多突出的優點,但是抗機械沖擊、抗熱震性能較差,用碳纖維與陶瓷組成復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;陶瓷又保護了碳纖維,使它在高溫下不受氧化,因而具有很高的高溫強度和彈性模量。
4、碳纖維-碳復合材料
是一種以碳或石墨作基體,用碳纖維或石墨纖維增強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、航空中用于制造導彈鼻錐、飛船的前緣、超音速飛機的制動裝置等。
5、碳纖維混凝土復合材料
由普通混凝土添加少量一定形狀碳纖維和超細添加劑(分散劑、消泡劑、早強劑等)組成,和普通混凝土相比,它不僅具有較好的力學性能,而且還具備很多優良特性,包括抗拉強度、彎曲強度和抗沖擊性能大大增強,干縮降低,耐磨性能加強等。
三、碳纖維復合材料的特點是什么
1、可設計性強
碳纖維復合材料的力學性能是很強的,而且他的機械性能是可以按照對應的產品得到實用要求還有環境的條件,從而通過對材料的精心選擇還有匹配控制等手段,更好發揮碳纖維復合材料的優勢,滿足使用者的需求。
2、依賴性
碳纖維復合材料的結構其實是在物理和化學反應之間不斷變化的,而且這個復合材料的構建性能對于各種工藝的加工參數,方法和過程是有著一定的依賴性,一般需要較高的技術水平才可以很好程度的控制好工藝的參數。
3、復合效應
碳纖維復合材料由碳纖維和其他基本材料的融合所構成,這種復合材料是需要經過加工的,經過加工之后所表現出來的性能并不是各種材料的簡單混合,而是需要按照復合效應形成一種新的特點。
4、同一性
碳纖維復合材料是一種材料也是一種結構,傳統材料對構件成型的材料是加工進行實現的,而碳纖維的這種復合材料是和構件成型的時間是同一完成的,所以這種復合材料的整體性能是很好的。