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發(fā)布時(shí)間:2020-11-07 07:02  







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通常也把碳纖維的結(jié)構(gòu)看成由兩維有序的結(jié)晶和孔洞組成,其中孔洞的含量、大小和分布對碳纖維的性能影響較大。 [3]

當(dāng) 孔隙率低于某個(gè)臨界值時(shí),孔隙率對碳纖維復(fù)合材料的層間 剪切強(qiáng)度、 彎曲強(qiáng)度和 拉伸強(qiáng)度無明顯的影響。


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碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500兆帕以上,是鋼的7到9倍,抗拉 彈性模量為230到430G帕亦高于鋼;碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料可以應(yīng)用于飛機(jī)制造等jun工領(lǐng)域、風(fēng)力發(fā)電葉片等工業(yè)領(lǐng)域、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機(jī)動(dòng)船、工業(yè)機(jī)器人、汽車板簧和驅(qū)動(dòng)軸等。因此CFRP的比強(qiáng)度即材料的強(qiáng)度與其密度之比可達(dá)到2000兆帕以上,而A3鋼的比強(qiáng)度僅為59兆帕左右,其比模量也比鋼高。與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比, 楊氏模量(指表征在彈性限度內(nèi)物質(zhì)材料抗拉或抗壓的物理量)是玻璃纖維的3倍多;與 凱芙拉纖維相比,不僅楊氏模量是其的2倍左右。

有學(xué)者在1981年將PAN基碳纖維浸泡在強(qiáng)堿氫yang化鈉溶液中,時(shí)間已過去30多年,它仍保持纖維形態(tài)。但其耐沖擊性較差,容易損傷,在強(qiáng)酸作用下發(fā)生氧化,碳纖維的電動(dòng)勢為正值,而鋁合金的電動(dòng)勢為負(fù)值。當(dāng)碳纖維復(fù)合材料與與鋁合金組合應(yīng)用時(shí)會(huì)發(fā)生金屬碳化、滲碳及電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。因此,碳纖維在使用前須進(jìn)行表面處理。 碳纖維還有耐油、抗輻射、抗、吸收有毒氣體和減速中子等特性.

碳纖維復(fù)合材料在新一代戰(zhàn)斗機(jī)上也開始得到大量使用,如美國第四代戰(zhàn)斗機(jī)F22采用了約為24%的碳纖維復(fù)合材料,從而使該戰(zhàn)斗機(jī)具有超高音速巡航、超視距作戰(zhàn)、高機(jī)動(dòng)性和隱身等特性。美國波音推出新一代高速寬體客機(jī)的音速巡洋艦,約60%的結(jié)構(gòu)部件都將采用強(qiáng)化碳纖維塑料復(fù)合材料制成,其中包括機(jī)翼。由粘膠纖維制取高力學(xué)性能的碳纖維必須經(jīng)高溫拉伸石墨化,碳化收率低,技術(shù)難度大,設(shè)備復(fù)雜,原料豐富碳化收率高,但因原料調(diào)制復(fù)雜、產(chǎn)品性能較低,亦未得到大規(guī)模發(fā)展。


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