碳纤维复合材料常见的种类分析

  CFRP就是我们常说的碳纤维复合材料。这种材料在航天、军工、电子.等等诸多领域都有着很广泛的应用。尤其是碳纤维复合材料杆件是航空航天结构中最重要的组成部分,常用于飞机和航天器的内部骨架以及发动机等零件的固定支架等。碳纤维复合材料管被应用在雷达、电视塔用于天线使用。本文我们先来认识以下碳纤维合成材料。

  1.碳纤维树脂复合材料

  环氧树脂、酚醛树脂和聚四氟乙烯是日前被最多应用于基体的树脂材料。这类复合材料的比重比铝轻,强度还很高。其弹性模量要大于铝合金和钢。并且疲劳强度高,冲击韧性好。同时抗水和湿气,化学稳定性高,摩擦系数小,导热性好,还具有受X光线辐射时强度和模量不变化等特点。总之其性能要高于玻璃钢,所以被广泛应用于航天工程。但这类材料也有很大的不足,做为复合材料,碳纤维与环氧树脂、酚醛树脂和聚四氟乙烯等材质的粘结力不够大,而且各向异性强度高,在高温环境下不稳定。

  2.碳纤维金属复合材料

  碳元素不容易在常温条件下和金属发生反应,只有在高温情况下才会生成金属碳化物,所以碳纤维金属复合材料比较不容制作。目前使用的碳金属都是熔点低或者合金材料。但是其自身良好的强度和弹性也要高于普通金属,最显著的事例就是碳纤维和铝锡合金形成的符合材料。这种材料的抗磨性十分优越,主要被应用于高级铀承材料。例如这种材料最先在法国的高速铁路中被应用于高速列车的制动装置,由于其较强的抗磨和抗损性,使得法国高速列车的制动装置要优于其他国家,处于世界先进行列。

  3.碳纤维陶瓷复合材料

  与石英玻璃相比,碳纤维石英玻璃复合材料有着超高的抗弯性和冲击性,其抗弯强度是石英玻璃的12倍,抗冲击性是石英玻璃的40倍,而且还拥有很强的热稳性。碳纤维石英玻璃克服了传统玻璃脆性强的特点,使其强度大大增加,形成了一种新型的陶瓷材料。在玻璃中混入60%的碳纤维细粉就可以将强度提高很多倍而且在抗机械的冲击性和抗热方面都有明显的提高,这在大程度上克服陶瓷的脆性,同时保持陶瓷原有很多优异性能,以防碎陶瓷目前发展情况来说防碎陶瓷有着十分广阔的发展前景。