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碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的特性
- 作者：admin
- 發(fā)布時(shí)間：2023-03-08 11:18
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我們知道傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料是以鋼、鋁、不銹鋼、鋁合金等為主，但隨著人們對設(shè)備和結(jié)構(gòu)件輕量化的需求日益增大，開始逐漸使用碳纖維復(fù)合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料，故而使得碳纖維復(fù)合材料能夠迅速發(fā)展并被廣泛運(yùn)用。
碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是以碳纖維或碳纖維織物為增強(qiáng)體，以樹脂、陶瓷、金屬、水泥、碳質(zhì)或橡膠等為基體所形成的復(fù)合材料。在眾多輕量化材料中具有較高的比強(qiáng)度、比剛性，輕量化效果十分明顯，在航空航天、軍工產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用在車身結(jié)構(gòu)件中，減輕質(zhì)量效果尤為明顯，比鋼鐵材料輕50%，比鋁材輕30%，因此得到國內(nèi)外各大汽車公司的廣泛關(guān)注。
碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料特性：
碳復(fù)合材料的特性主要表現(xiàn)在力學(xué)性能、熱物理性能和熱燒蝕性能三個(gè)方面。
（1）密度低（1.7g/cm3左右）在承受高溫的結(jié)構(gòu)中，它是輕的材料；高溫的強(qiáng)度好，在2200℃時(shí)可保留室溫強(qiáng)度；有較高的斷裂韌性，抗疲勞性和抗蠕變性；而且拉伸強(qiáng)度和彈性模量高于一般的碳素材料，纖維取向明顯影響材料的強(qiáng)度，在受力時(shí)其應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈現(xiàn)“假塑性效應(yīng)”即在施加載荷初期呈線性關(guān)系，后來變成雙線性關(guān)系，卸載后再加載，曲線仍為線性并可達(dá)到原來的載荷水平。
（2）熱膨脹系數(shù)小，比熱容高，能儲存大量的熱能，導(dǎo)熱率低，抗熱沖擊和熱摩擦的性能優(yōu)異。
（3）耐熱燒蝕的性能好，熱燒蝕性能是在熱流作用下，由于熱化學(xué)和機(jī)械過程中引起的固體材料表面損失的現(xiàn)象,通過表層材料的燒蝕帶走大量的熱量,可阻止熱流入材料內(nèi)部，C-C材料是一種升華-輻射型材料。
碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是以碳纖維或碳纖維織物為增強(qiáng)體，以樹脂、陶瓷、金屬、水泥、碳質(zhì)或橡膠等為基體所形成的復(fù)合材料。在眾多輕量化材料中具有較高的比強(qiáng)度、比剛性，輕量化效果十分明顯，在航空航天、軍工產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用在車身結(jié)構(gòu)件中，減輕質(zhì)量效果尤為明顯，比鋼鐵材料輕50%，比鋁材輕30%，因此得到國內(nèi)外各大汽車公司的廣泛關(guān)注。
碳復(fù)合材料的特性主要表現(xiàn)在力學(xué)性能、熱物理性能和熱燒蝕性能三個(gè)方面。
（1）密度低（1.7g/cm3左右）在承受高溫的結(jié)構(gòu)中，它是輕的材料；高溫的強(qiáng)度好，在2200℃時(shí)可保留室溫強(qiáng)度；有較高的斷裂韌性，抗疲勞性和抗蠕變性；而且拉伸強(qiáng)度和彈性模量高于一般的碳素材料，纖維取向明顯影響材料的強(qiáng)度，在受力時(shí)其應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈現(xiàn)“假塑性效應(yīng)”即在施加載荷初期呈線性關(guān)系，后來變成雙線性關(guān)系，卸載后再加載，曲線仍為線性并可達(dá)到原來的載荷水平。
（2）熱膨脹系數(shù)小，比熱容高，能儲存大量的熱能，導(dǎo)熱率低，抗熱沖擊和熱摩擦的性能優(yōu)異。
（3）耐熱燒蝕的性能好，熱燒蝕性能是在熱流作用下，由于熱化學(xué)和機(jī)械過程中引起的固體材料表面損失的現(xiàn)象,通過表層材料的燒蝕帶走大量的熱量,可阻止熱流入材料內(nèi)部，C-C材料是一種升華-輻射型材料。
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