碳纖維增強復合材料
盡管碳纖維可單獨使用發揮某些功能,然而,它屬于脆性材料,只能將它與基體材料牢固地結合在一起時,才能利用其優異的力學性能,使之更好地承載負荷。因此,碳纖維主要還是在復合材料中作增強材料。一、碳纖維復合材料發展史碳纖維復合材料的發展史應包含碳纖維的發展史何其復合材料應用史。
1)電阻值的下降與碳纖維含量的增加并不成正比;(王鈞、楊小利、劉東等 碳纖維增強復合材料電阻率-溫度特性研究【J】.武漢理工大學學報,2001.23(12))
2)耐高溫和低溫性好,在3000℃非氧化氣氛下不熔化、不軟化,在液氮溫度下依舊很柔軟,也不脆化;
3)耐酸性好,對酸成惰性,能耐濃鹽酸、磷酸、硫酸等侵蝕。除此之外,碳纖維還具有耐油、抗輻射、抗、吸收有毒氣體和使中子減速等特性。
由于原料及制法不同,碳纖維可以從以下兩個方面進行分類:
1)根據碳纖維的力學性能可分為高模量、超高模量、高強度和超高強度4種
2)根據原絲的類型可分為聚腈基碳纖維、纖維素基碳纖維、瀝青基碳纖維、酚醛基碳纖維等。
二:碳纖維復合材料的原料
1.碳纖維的常用品種
碳纖維品種分類有四種:一是按原絲分子分類,有PAN基、瀝青基、黏膠基三類;原蘇聯開始主要研究以人絲為原料制造碳纖維,后轉向PAN基碳纖維。二是按性能分類,有通用、標準、高強高模、高導熱、活性等碳纖維;三是按應用領域分類,有航空用、工業用的碳纖維;四是按應用于復合材料基體分類,有樹脂基用、金屬基用、陶瓷基用、CC用碳纖維。
2.纖維編織布
碳纖維編織布適應一些特殊制品的需要而發展起來的,例如的端頭帽、飛機的剎車片,它們不能用簡單的纖維迭層方法制造,否則有些方向強度太低。一種簡易的編制布是X-Y方向正交的方格和斜紋布。1)PAN基碳纖維產量急劇提高,生產規模大型化,產品價格下降。更復雜的是三方向、四方向、七方向和九方向的編織物,那是根據特殊設計要求而制造的,沒有商品。編制平面部即可用于結構件,優點是制品工藝過程形態穩定,又可用于裝飾品,得益于它漂亮的花紋。應用3K斜紋布制作汽車排氣筒和汽車控制臺面就為美觀。
東莞市明軒碳纖維科技有限公司位于東莞市南城蛤地工業區,主要以碳纖維板、碳纖維管、碳纖制品的生產及CNC加工為一體的生產型企業。
碳纖維復合材料在層間強度低,在鉆孔過程中,如果復合材料構件所受的鉆削軸向力過大,導致層間應力過大,超過其基體樹脂的強度就會引起分層等缺陷。由于采用了目前綜合性能優越的碳纖維原材料和樹脂復合而成,因此具有自重輕、耐腐蝕、機械強度高、耐熱等特性,被廣泛用于遙控模型、航空、航天、汽車、體育器材、休閑用品和裝飾及碳纖維板加固工程中等各個領域。碳纖維復合材料屬于各向異性材料,其纖維鋪層方向對制孔有較大影響,特別是單向板制孔時,鉆孔處的應力集中且較大極易引起劈裂。