壹、碳纖維復合材料概述
在復合材料家族中，纖維增強材料壹直是人們關註的焦點。自與有機樹脂結合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維、硼纖維增強復合材料相繼研制成功，性能不斷提高，使其復合材料領域顯示出強大的生命力。讓我們來看看獨特的碳纖維復合材料。
二、碳纖維復合材料結構
碳纖維是壹種以碳元素為主的特種纖維，其含碳量因種類不同而不同，壹般在90%以上。碳纖維具有普通碳材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱、耐腐蝕等。但與普通碳材料不同的是，其形狀明顯各向異性，柔軟，可以加工成各種織物，沿纖維軸向呈現高強度。碳纖維比重低，所以比強度高。
碳纖維是由含碳量高的合成化學纖維制成，在熱處理過程中不熔化，經過熱穩定氧化處理、碳化處理和石墨化處理而成。
碳纖維是壹種力學性能優異的新材料，其比重小於鋼的1/4。碳纖維樹脂復合材料的拉伸強度壹般在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，拉伸彈性模量為23000~43000Mpa，也高於鋼。因此，CFRP的比強度，即材料強度與密度之比，可以達到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3鋼的比強度只有59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也高於鋼。
第三，使用碳纖維復合材料
碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合制成結構材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料的比強度和比模量等綜合指標是現有結構材料中最高的。碳纖維復合材料在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領域，以及要求高溫和高化學穩定性的場合有優勢。
碳纖維是20世紀50年代初為滿足火箭、航天、航空等先進科技的需要而產生的，現在廣泛應用於體育器材、紡織、化工機械、醫療等領域。隨著尖端技術對新材料技術性能的要求越來越嚴格，科技工作者也在不斷努力提高。80年代初，高性能和超高性能碳纖維相繼出現，這是又壹次技術飛躍，也標誌著碳纖維的研究和生產進入了高級階段。
碳纖維/環氧樹脂復合材料由於比重小、剛性好、強度高，已成為先進的航空航天材料。因為航天飛機的重量每減輕1 kg，運載火箭就可以減輕500 kg。因此，先進的復合材料被用於航空航天工業。有壹種垂直起降戰鬥機，其使用的碳纖維復合材料已經占到了全機重量的1/4，機翼重量的1/3。據悉，美國航天飛機上的三個火箭推進和先進MX導彈發射管的關鍵部件都是由先進的碳纖維復合材料制成的。
目前F1(世界壹級方程式錦標賽)的車身大部分結構都是碳纖維材質。頂級跑車的賣點之壹就是全身使用碳纖維，提高空氣動力學和結構強度。
碳纖維可以加工成織物、氈、席、帶、紙等材料。在傳統的使用中，碳纖維除了作為隔熱材料外，並不單獨使用，而是經常添加到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中作為增強體，形成復合材料。碳纖維增強復合材料可用作飛機結構材料、電磁屏蔽材料、人工韌帶等機體替代材料，也可用於制造火箭殼體、摩托艇、工業機器人、汽車板簧和傳動軸。
四、碳纖維復合材料的優勢
1，強度高(鋼的5倍)
2、優異的耐熱性(可承受2000℃以上的高溫)
3.優異的抗熱震性
4.低熱膨脹系數(小變形)
5.熱容量小(節能)
6.低比重(鋼的1/5)
7.優異的耐腐蝕性和輻射性能
碳纖維復合材料應用廣泛，具有很多優點。相信通過以上的閱讀，妳對這些有了壹些了解。更多信息請關註土巴兔裝飾。
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