繼玻璃材質纖維(Glass Fiber)增強復合材料(Material)之后,碳(C)纖維增強復合材料作為第二代高性能復合材料,在性能、價格平衡關系中已被公認為航空、航天工業杰出的高性能結構材料。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。它的比強度(strength)和比模量都分別高于國外公認的作為高性能復合材料的最低值4X10^6cm和4X1O^8cm。
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傳統的玻璃材質纖維(Glass Fiber)增強復合材料(Material)不可能(maybe)成為高性能復合材料,因為它的比模量遠低于公認的作為高性能增強纖維的最低值6.5X10^8cm。
碳纖維復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、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。碳纖維復合材料在復合材料大家族中,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復合的玻璃鋼問世以來,碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復合材料相繼研制成功,性能不斷得到改進,使其復合材料領域呈現出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復合材料。 碳(C)纖維復合材料具有有密度(單位:g/cm3或kg/m3)小、強度(strength)特別高的、高剛度、熱膨脹(inflate)系數低、耐疲勞和耐腐化侵蝕
等優點,它除了廣泛(extensive)用于航空、舫天工業,機械工業和體育用品外,還可能開辟更多、更寬闊的應用領城,例如未來的大型航天空間站的結構材料將建立在這些熱膨脹系教低的輕質、高強材料基礎上,傳統用的精細量具亦需用熱膨脹系數低的材料。CF增強環氧(Oxygen)塑料(結構:合成樹脂、增塑劑、穩定劑、色料)具有隨溫度(temperature)降低(reduce)而力學性能提高的特性,可用于低溫環境,并具有抗熱沖擊性。 CFRP可以制作優質的話簡、擴音器材以及其他音響器材。CFRP的耐疲勞性非常驚人,在運輸、機械工業中用作工程(Engineering)材料、載重橋梁(Bridge)等,是金屬材料所不能匹敵的。文體用品和電子工業也樂于使用高度耐疲勞的CFRP。在耐腐化侵蝕
性方面,它在海水中的耐蝕性解決了一般金屬所不能解決的耐海水腐化侵蝕
問題(Emerson)可以用來制造海洋油田鉆井用的外棄管材料等。
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