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碳纤维复合材料有哪些品类?

发表时间:2022-09-27 14:06:33  作者:超级管理员 阅读数:47

    说到碳纤维,可能很多人没听过,而在材料界它早已名声大噪。碳纤维材料在现代航天和军用飞机上已经有了太多的应用案例,其中碳纤维无人机就是一个很好的例子。碳纤维制品多由碳纤维复合材料制成,而碳纤维复合材料并不是单一的一种材料,它有自己的分类和性能差异,来了解一下吧。

碳纤维复合材料有哪些品类?

    碳纤维复合材料是什么?

    碳纤维复合材料与碳纤维材料并不一样,碳纤维有聚丙烯腈基、沥青基和粘胶基碳纤维3种,其中聚丙烯腈基碳纤维由纤维材料经过上千摄氏度的高温氧化,再经过编织而成的新型材料。而碳纤维复合材料是在碳纤维材料的基础上,加入其他的基体材料,常用的有树脂基体,可以给碳纤维材料带来稳定的物理结构,发挥出碳纤维材料的高强力学性能优势。

    碳纤维复合材料有哪些品类?

    碳纤维复合材料有不同的分类,从碳纤维丝的角度出发进行划分,有粉末、短切、长切和连续碳纤维的分法;而碳纤维丝又有大丝束和小丝束的区别,大丝束适合民用,小丝束适合军工和高端领域;碳纤维还可以根据强度和模量进行划分,不同的品类的力学性能上限是有区别的。

    当然还可以根据基体材料进行划分,可以分为树脂基、金属基、陶瓷基和橡胶基这4种常用形式,其中树脂基碳纤维复合材料的生产难度较低,产量相对较高,应用更广泛一些。

碳纤维复合材料有哪些品类?

    1、碳纤维树脂基复合材料较大程度的保留了碳纤维的高强度和高模量性能,主要应用于建筑、化学、交通、医疗和航空航天领域,是高端行业提升设备性能和追求轻量化优势的必备材料之一。树脂基碳纤维复合材料还可以分为热固性和热塑性,核心的区别在热塑性碳纤维复合材料具备可二次重塑的特性。

    2、碳纤维金属基复合材料完善了硬度等方面的性能,在航空航天、汽车制造和体育装备上应用较多,弥补了碳纤维树脂基复合材料剧烈碰撞后崩碎的缺陷。

    3、碳纤维陶瓷基复合材料完善了耐高温方面的性能,树脂基和金属基材料无法面对超高温场合,因此无法应用于发动机相关的领域,碳纤维陶瓷基复合材料就是针对这一高端领域而特制的一种复合材料。

    4、碳纤维橡胶基复合材料完善了耐摩擦方面的性能,是工业耐磨领域上的一个重要应用方式,耐磨衬轮、特殊密封件上少不了碳纤维橡胶基复合材料的参与。

    虽然碳纤维材料从出现至今已经有了100多年的历史,但是实际上它的技术门槛太高,需要解决的难题太多,因此很多对碳纤维材料的设想还停留在理论当中,光是热塑性碳纤维复合材料这个较为容易实现的材料,碍于热塑性树脂难以浸润的问题,还无法大规模生产。未来碳纤维技术得到升级,碳纤维及复合材料还会有更多的应用空间。

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