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碳(C)纖維是一種含碳量非常高、性能突出的新興材料(Material),無論是軸向強度(strength)還是模量都非常高,而且碳纖維還具有密度(單位:g/cm3或kg/m3)小、耐高溫、導電的優點,既能夠作為結構承載負荷的材料,還可以用于功能材料發揮(表現出內在的能力)的作用。
碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。一般都不會單獨的使用碳纖維,而是將其與一些樹脂或者增強材料來進行制造成復合材料。
1.碳(C)復合材料(Material)。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術發達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產品和技術,保持著極其謹慎的態度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發達國家的嚴格控制。它主要是由各種類型的碳組合而成,比如纖維碳、樹脂(Resin)碳等,完全是通過(tōng guò)人工的方式方法來進行生產(Produce)的,除了有著良好的強度之外,它還有著尺寸穩定(解釋:穩固安定;沒有變動)、抗氧(Oxygen)化(抗氧化(oxidation)自由基)等優點之外,還有一定的斷裂韌性(toughness),特別是有一點是金屬沒有辦法相比的,那就是能夠在高溫的化境下不融化不燃燒。
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2.碳纖維增強陶瓷(原料:非金屬礦物)基復合材料。陶瓷是我們日常中常常能見到的一種材料,有著耐腐蝕、耐摩擦、耐高溫等特性,不過對于氣孔和裂紋等較小的缺陷非常敏感(感覺敏銳),而經過碳纖維材料增強的陶瓷,可以大幅度的提升它的韌性,以免在使用的過程中容易出現裂紋的情況(Condition)。
3.碳(C)纖維增強金屬基復合材料。目前碳纖維與鋁(Al)、鎂復合材料的制備技術較為成熟,而與其他金屬復合材料的研究還需要加大努力。
4.碳(C)纖維增強樹脂基復合材料(Material)。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術發達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產品和技術,保持著極其謹慎的態度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發達國家的嚴格控制。這泓復合材料的使用量是最多的,也是目前最為先進的一種復合材料。可以使用的樹脂類型有非常多,例如環氧(Oxygen)樹脂、酚醛樹脂、聚乙烯等等,而環氧樹脂(Epoxy resin)則是最為歡迎的一種材料。
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