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碳纤维增强复合材料的特性
- 作者：admin
- 发布时间：2023-03-08 11:18
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我们知道传统的结构材料是以钢、铝、不锈钢、铝合金等为主，但随着人们对设备和结构件轻量化的需求日益增大，开始逐渐使用碳纤维复合材料代替传统的结构材料，故而使得碳纤维复合材料能够迅速发展并被广泛运用。
碳纤维增强复合材料是以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料。在众多轻量化材料中具有较高的比强度、比刚性，轻量化效果十分明显，在航空航天、军工产品中得到广泛应用。应用在车身结构件中，减轻质量效果尤为明显，比钢铁材料轻50%，比铝材轻30%，因此得到国内外各大汽车公司的广泛关注。
碳纤维增强复合材料特性：
碳复合材料的特性主要表现在力学性能、热物理性能和热烧蚀性能三个方面。
（1）密度低（1.7g/cm3左右）在承受高温的结构中，它是轻的材料；高温的强度好，在2200℃时可保留室温强度；有较高的断裂韧性，抗疲劳性和抗蠕变性；而且拉伸强度和弹性模量高于一般的碳素材料，纤维取向明显影响材料的强度，在受力时其应力-应变曲线呈现“假塑性效应”即在施加载荷初期呈线性关系，后来变成双线性关系，卸载后再加载，曲线仍为线性并可达到原来的载荷水平。
（2）热膨胀系数小，比热容高，能储存大量的热能，导热率低，抗热冲击和热摩擦的性能优异。
（3）耐热烧蚀的性能好，热烧蚀性能是在热流作用下，由于热化学和机械过程中引起的固体材料表面损失的现象,通过表层材料的烧蚀带走大量的热量,可阻止热流入材料内部，C-C材料是一种升华-辐射型材料。
碳纤维增强复合材料是以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料。在众多轻量化材料中具有较高的比强度、比刚性，轻量化效果十分明显，在航空航天、军工产品中得到广泛应用。应用在车身结构件中，减轻质量效果尤为明显，比钢铁材料轻50%，比铝材轻30%，因此得到国内外各大汽车公司的广泛关注。
碳复合材料的特性主要表现在力学性能、热物理性能和热烧蚀性能三个方面。
（1）密度低（1.7g/cm3左右）在承受高温的结构中，它是轻的材料；高温的强度好，在2200℃时可保留室温强度；有较高的断裂韧性，抗疲劳性和抗蠕变性；而且拉伸强度和弹性模量高于一般的碳素材料，纤维取向明显影响材料的强度，在受力时其应力-应变曲线呈现“假塑性效应”即在施加载荷初期呈线性关系，后来变成双线性关系，卸载后再加载，曲线仍为线性并可达到原来的载荷水平。
（2）热膨胀系数小，比热容高，能储存大量的热能，导热率低，抗热冲击和热摩擦的性能优异。
（3）耐热烧蚀的性能好，热烧蚀性能是在热流作用下，由于热化学和机械过程中引起的固体材料表面损失的现象,通过表层材料的烧蚀带走大量的热量,可阻止热流入材料内部，C-C材料是一种升华-辐射型材料。
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