炭纖維複合材料

炭纖維複合材料

炭纖維複合材料所屬現代詞,指的是炭纖維可與多種材料,如樹脂、炭、陶瓷、金屬等結合在一起構成複合材料。

概念

炭纖維複合材料是指炭纖維可與多種材料,如樹脂陶瓷金屬等結合在一起構成複合材料。炭纖維複合材料具有質輕、比強度和比模量高、耐腐蝕等特點,它在航天航空汽車醫療運動器械等方面有著廣泛的用途,成為近年來最受注目的新型材料。

相關

1、炭纖維—樹脂複合材料
炭纖維—樹脂複合材料的製造方法有模壓法、纏繞法和預鋪層壓法等。關於炭纖維顯微結構的特點,在前面已作過專門介紹,在此不再贅述;所用的樹脂有熱固性樹脂(如酚醛樹脂環氧樹脂等)和熱塑性樹脂(如尼龍聚四氟乙烯等)。樹脂呈各向同性,干涉色為紫紅色。

2、炭—炭複合材料
炭—炭複合材料的種類主要有:以炭纖維編織物為基體經浸漬、炭化和高溫熱處理而製成的;以炭纖維編織物為基體經化學氣相沉積和高溫熱處理而製成的,或化學氣相沉積之後再經浸漬、炭化和高溫熱處理而製成的;炭纖維—樹脂複合材料經炭化和高溫熱處理而製成的。

浸漬劑一般為煤瀝青和樹脂。煤瀝青或樹脂的炭化殘留物一般稱之為瀝青炭樹脂炭,也統稱為浸漬炭。樹脂炭與玻璃炭相像:質地均勻、緻密;呈各向同性。瀝青炭的顯微結構與瀝青焦相像,它在掃描電鏡下呈層片狀結構,或浪花形層片狀結構,在浪花形層片狀結構的某些區域中還存在呈球粒狀的碳。

熱解炭包覆在炭纖維單絲或絲束的表面上。

關於它的顯微結構的特點將在熱解炭部分中再詳細介紹。在掃描電鏡下,可以看到聚丙烯腈炭纖維單絲的橫截面內有明顯的皮芯結構和放射狀的溝痕。

在炭—炭複合材料中,炭纖維與熱解炭之間常有一定的間隙;瀝青炭上常有一定數量的孔隙。這些間隙和孔隙的存在,對炭—炭複合材料的性能將帶來不良的影響。

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