碳纤维增强复合材料力学性能分析

  碳纤维复合材料是采用碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基质复合制作,其比强度与比模量甚至比金属材料还要高出数倍,可用于航空航天、汽车生产、医疗器械、轨道交通等方面。江苏博实在碳纤维产品定制领域有着十余年的生产经验,本文来给大家针对碳纤维复合材料力学性能做个简单分析。

  ①拉伸性能:单向增强树脂基复合材料,沿纤维方向的拉伸模量跟纤维体积含量的增大成正比增加。但是如果采用的是短切纤维和玻璃布增强的材料层合板,拉升强度和拉升模量就不与纤维体积成正比增加,但是仍然保持随纤维体积增加而提升。通常情况下,复合材料的纤维方向的主弹性模量,双向是单向的0.5-0.55倍。而混杂纤维增强树脂基复合材料的弹性模量是拉伸模量的0.35--0.4倍。

  ②压缩性能:树脂基复合材料的压缩性能由基体材料的质量决定,拉伸性能由纤维增强材料的质量决定。因此,要想提高树脂基复合材料的压缩性能,就得立足于选用抗压强度较高的树脂基体。纤维树脂基复合材料的压缩特性和拉伸特性存在相似性,在应力小,纤维未压弯的条件下,压缩弹性的模量接近。

  ③弯曲性能:增强树脂基复合材料的弯曲性能受几个因素的影响,具体包括纤维增强材料的种类、铺层方式和纤维织物种类。如果这三点不同,弯曲性能就不尽相同。当纤维增强树脂基复合材料的破坏发生时,破坏首先出现在增强纤维与基体材料的界面上,其次是基体材料的破坏,最后出现在增强材料。

  ④剪切性能:纤维增强树脂基复合材料的剪切强度主要和三个因素密切相关。其中包括:第一,纤维树脂界面粘接强度;第二,基体树脂强度;第三,纤维的含量。通过实验可以证明,复合材料的剪切弹性模量随着纤维含量的增大而呈上升趋势。

  江苏博实是南京本地的碳纤维制品定制企业,产品涉及军工、航天、工业、汽车、医疗等行业,生产经验丰富,加工设备齐全,如果您有定制需求,可直接与我司技术联系,或者来司参观交流。