关于碳纤维复合材料的性能阐述

  面对传统、单一组分的材料已经难以满足现在应用需要的现实状况,开发研制新材料,是解决这个问题的根本途径。运用对材料改性的方法,来改善材料的性能是可取的。而材料改性的方法中,复合是最为常见的一种。

  碳纤维复合材料有金属基复合材料:陶瓷基复合材料:碳基复合材料:高分子基复合材料。本文讨论的是最后-种高分子基复合材料,它是以有机化合物包括热塑性树脂、热固性树脂、橡胶为基体制备的复合材料。

  碳纤维是纤维状的碳素材料,它的性质包括导热、导电、耐温、耐磨、比重小且耐腐蚀性等。除此之外,它的性能也相当突出,具有热膨胀系数小、抗震动衰减、自润滑性以及防原子辐射等。因为碳纤维的纤维属性,因此可以对其编制加工,缠绕成型。利用纤维状直径细的特点,是制成复合材料杂曲面构件部件的绝佳材料。碳纤维能够成为最有活力的增强纤维,它密度低,抗拉伸强度可以和玻璃纤维比肩,而碳纤维的弹性模量却是后者的4到5倍。在情性气氛中,碳纤维的抗拉强度随温度的升高而攀升,表现出极佳的性能。因此,不得不说碳纤维是复合材料增强纤维的首选。

  碳纤维的力学性质主要通过轴向抗拉模量来体现。当热处理温度上升,碳纤维的模量随之攀升。细直径纤维在预氧化过程中,发生碳化,产生很多排列整齐的表皮结构。这些结构对碳纤维模量的增加又起到推波助澜的作用,促使它的模量进一步提高。 碳纤维模量的变化趋势以施加负荷的方式作为判别标准,不是随应变的增加而增加,就是随应变的增加而下降,无非是这两种情况。