碳纤维复合材料是什么?碳纤维复合材料,主如果由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随类型不同而异,一般在90%以上。碳纤维具备一般碳素材料的特质,如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等。下面就为大伙详细的介绍碳纤维复合材料是什么,碳纤维复合材料作用与功效及优势,期望可以帮助有这方面需要的朋友们。
1、碳纤维复合材料是什么
在复合材料大伙族中,纤维增强材料一直是大家关注的焦点。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来,碳纤维、陶瓷纤维与硼纤维增强的复合材料相继研制成功,性能不断得到改进,使其复合材料范围呈现出一派勃勃生机。下面让大家来认识一下别具特点的碳纤维复合材料。
2、碳纤维复合材料结构
碳纤维主如果由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随类型不同而异,一般在90%以上。碳纤维具备一般碳素材料的特质,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不一样的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出非常高的强度。碳纤维比重小,因此有非常高的比强度。
碳纤维是由含碳量较高,在热处置过程中不熔融的人造化学纤维,经热稳定氧化处置、碳化处置及石墨化等工艺制成的。
碳纤维是一种力学性能优秀的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。
3、碳纤维复合材料优势
1、高强度(是钢铁的5倍)
2、出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温)
3、出色的抗热冲击性
4、低热膨胀系数(变形量小)
5、热容量小(节能)
6、比重小(钢的1/5)
7、的抗腐蚀与辐射性能
4、碳纤维复合材料作用与功效
碳纤维的主要作用与功效是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是的。在密度、刚度、重量、疲劳特质等有严格需要的范围,在需要高温、化学稳定性高的场所,碳纤维复合材料都颇具优势。
碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等科技的需要而产生的,目前还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学范围。伴随技术对新材料技术性能的需要日益苛刻,促进科技工作者不断努力提升。
80年代初期,高性能及超高性能的碳纤维相继出现,这在技术上是又一次飞跃,同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个阶段。
由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料,因为其比重小、刚性好和强度高而成为一种一流的航空航天材料。由于航天飞行器的重量每降低1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤。所以,在航空航天工业中争相使用先进复合材料。有一种垂直起落战斗机,它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4,占机翼重量的1/3。据报道,美国航天飞机上3只火箭推进器的重点部件与一流的MX导弹发射管等,都是用一流的碳纤维复合材料制成的。
目前的F1(世界一级方程锦标赛)赛车,车身大多数结构都用碳纤维材料。跑车的一大卖点也是周身用碳纤维,用以提升气动性和结构强度碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。传统用中碳纤维除用作绝热保温材料外,一般不单独用,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料与用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。
编辑总结:以上就是碳纤维复合材料是什么,碳纤维复合材料作用与功效的有关介绍,期望帮助大伙对碳纤维复合材料有进一步的认知。假如你还想知道更多的有关资讯,请继续关注大家网站。后续将呈现更多的精彩内容。