碳纖維複合材料是什麼?碳纖維複合材料, 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、耐磨擦、導電、導熱及耐腐蝕等。 下面就為大家詳細的介紹碳纖維複合材料是什麼, 碳纖維複合材料用途及優勢, 希望能夠幫助有這方面需求的朋友們。
一、碳纖維複合材料是什麼
在複合材料大家族中, 纖維增強材料一直是人們關注的焦點。 自玻璃纖維與有機樹脂複合的玻璃鋼問世以來, 碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的複合材料相繼研製成功, 性能不斷得到改進, 使其複合材料領域呈現出一派勃勃生機。 下面讓我們來瞭解一下別具特色的碳纖維複合材料。
二、碳纖維複合材料結構
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。
碳纖維是由含碳量較高, 在熱處理過程中不熔融的人造化學纖維, 經熱穩定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝製成的。
碳纖維是一種力學性能優異的新材料, 它的比重不到鋼的1/4, 碳纖維樹脂複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亦高於鋼。 因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到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。
三、碳纖維複合材料優勢
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、出色的抗熱衝擊性
4、低熱膨脹係數(變形量小)
5、熱容量小(節能)
6、比重小(鋼的1/5)
7、優秀的抗腐蝕與輻射性能
四、碳纖維複合材料用途
碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體複合, 製成結構材料。 碳纖維增強環氧樹脂複合材料, 其比強度、比模量綜合指標, 在現有結構材料中是最高的。 在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領域, 在要求高溫、化學穩定性高的場合, 碳纖維複合材料都頗具優勢。
碳纖維是50年代初應火箭、宇航及航空等尖端科學技術的需要而產生的,
由碳纖維和環氧樹脂結合而成的複合材料, 由於其比重小、剛性好和強度高而成為一種先進的航空航太材料。 因為航太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, 在航空航太工業中爭相採用先進複合材料。 有一種垂直起落戰鬥機, 它所用的碳纖維複合材料已占全機重量的1/4, 占機翼重量的1/3。 據報導, 美國太空梭上3只火箭推進器的關鍵部件以及先進的MX導彈發射管等,都是用先進的碳纖維複合材料製成的。
現在的F1(世界一級方程錦標賽)賽車,車身大部分結構都用碳纖維材料。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構強度碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統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,構成複合材料。碳纖維增強的複合材料可用作飛機結構材料、電磁遮罩除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用於製造火箭外殼、機動船、工業機器人、汽車板簧和驅動軸等。
編輯總結:以上就是碳纖維複合材料是什麼,碳纖維複合材料用途的相關介紹,希望幫助大家對碳纖維複合材料有進一步的瞭解。如果你還想瞭解更多的相關資訊,請繼續關注我們網站。後續將呈現更多的精彩內容。
美國太空梭上3只火箭推進器的關鍵部件以及先進的MX導彈發射管等,都是用先進的碳纖維複合材料製成的。現在的F1(世界一級方程錦標賽)賽車,車身大部分結構都用碳纖維材料。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構強度碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統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,構成複合材料。碳纖維增強的複合材料可用作飛機結構材料、電磁遮罩除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用於製造火箭外殼、機動船、工業機器人、汽車板簧和驅動軸等。
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