2017年11月28日星期二

碳纖維複合材料特點


  (1)比強度、比模量高,與傳統金屬材料比,碳纖維複合材料強度、模量相差不多,但碳纖維複合材料的密度比金屬材料低得多,碳纖維複合材料的比強度是傳統金屬材料的2.4~5.8倍,比模量也達到1.6倍以上,所以它能夠以同樣的單位質量獲得更高的承載能力,或者說以較小的質量達到同樣的承載能力。
  (2)抗疲勞性能好,在疲勞載荷作用下的斷裂是材料內部裂紋擴展的結果,而疲勞破壞就是裂紋不斷擴展所產生的突然斷裂。碳纖維複合材料中的碳纖維與基體間的界面能夠有效地阻止疲勞裂紋的擴展。環氧樹脂建材大多數金屬材料的疲勞強度極限是其拉伸強度的30%~50%,而碳纖維複合材料則可達到70%~80%左右。
  (3)破損安全性高,碳纖維複合材料破壞不像傳統材料那樣突然發生,而是經過基體損傷、開裂、界面脫粘、碳纖維斷裂等一系列過程,而當少數纖維斷裂時,載荷又會通過基體傳遞重新分布到其他纖維,其過程是一個不斷吸收能量的過程,提高了破損的安全性。
  (4)減震性好,受力結構的自震頻率除與形狀有關外,還與結構材料的比模量平方根成正比,所以碳纖維複合材料有較高的自震頻率。同時碳纖維複合材料的界面有較大的吸收震動能量的能力,致使材料的震動阻尼較高。
  (5)各向異性,碳纖維複合材料有著複合材料的共同特點,能根據產品的受力情況合理布置碳纖維分布,實現各方向具有不同的力學性能,充分利用材料。
  (6)易於成型,複合材料可以成型各種複雜形狀。

  (7)耐腐蝕性好,碳纖維複合材料基體樹脂具有良好的耐化學腐蝕性能,不會像金屬材料那樣容易生鏽。

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