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隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，環(huán)保意識的不斷增強，一種符合環(huán)保需求且質(zhì)優(yōu)價廉的新型材料——碳纖維復(fù)合材料成為當(dāng)前眾多領(lǐng)域材料的首選。那么，什么是碳纖維復(fù)合材料呢?它又包括哪些?本文將具體介紹。 1.碳纖維復(fù)合材料 碳纖維復(fù)合材料(Carbon Fiber Reinforcedlastic，CFRP)是以碳纖維為增強體，結(jié)合了樹脂、陶瓷及金屬等基體復(fù)合而成的結(jié)構(gòu)材料，是當(dāng)前世界上最先進(jìn)的復(fù)合材料之一，憑借強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等多種優(yōu)異性能，在航空航天、船舶、汽車制造、軍工等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。 2.碳纖維復(fù)合材料分類 (1)樹脂基復(fù)合材(CFRP) 樹脂基復(fù)合材(CFRP)又可分為熱固性樹脂(TS)和熱塑性樹脂(TP)，前者具備強度、剛度高;酚醛樹脂基耐熱性好的特點，后者特點主要包括耐濕熱、強韌、優(yōu)良的成型加工性。 由于上述特點，二者被用于宇宙飛行器外表面防熱層及火箭噴嘴、航空航天結(jié)構(gòu)材料、釣漁竿、建筑補強等。 (2)碳/碳復(fù)合材料(C/C) 碳/碳復(fù)合材料(C/C)是由碳纖維及其制品(碳布等)增強的復(fù)合材料，具備低密度、耐燒蝕、抗熱震、高導(dǎo)熱、低膨脹、摩擦磨損性能優(yōu)異，被用于制造導(dǎo)彈彈頭、固體火箭發(fā)動機噴管、航天飛機、飛機剎車盤、人工骨骼等。 (3)金屬基復(fù)合材料(CFRM) 主要包括錒、鋁、鎳、銅，具備高比強度、高比模量、優(yōu)異的疲勞強度等特點，被用于宇航結(jié)構(gòu)材料、汽車、鐵道、機械等領(lǐng)域。 (4)陶瓷基復(fù)合材料(CFRC) 陶瓷基復(fù)合材料(CFRC) 具備改善韌性、提高機械沖擊/熱沖擊性等特點，被用于發(fā)動機高溫部件等領(lǐng)域。 (5)橡膠基復(fù)合材料(CFRR) 橡膠基復(fù)合材料(CFRR)具備改善熱疲勞性、提高使用壽命的特點，被用于管材、耐磨襯輪、特殊密封件等領(lǐng)域。
目前碳纖維復(fù)合材料以樹脂基復(fù)合材料(CFRP)為主，占全部碳纖維復(fù)合材料市場份額的90%以上。碳碳復(fù)合材料也是碳纖維復(fù)合材料家族的重要一員，其以極強的耐溫性廣泛應(yīng)用于光伏熱場部件和航天部件等領(lǐng)域，近年來隨著光伏行業(yè)的迅猛發(fā)展，帶動碳碳復(fù)材的需求激增。 3.碳纖維復(fù)合材料與常用材料性能對比 相較其他材料，碳纖維復(fù)合材料密度最低，根據(jù)《碳纖維復(fù)合材料在汽車輕量化中的應(yīng)用》，高強度型/高模量型碳纖維復(fù)合材料密度分別為1.5/1.6g/cm3，減重率達(dá)到55%-60%。同時，碳纖維復(fù)合材料強度/模量也高于大部分材料，高強度型/高模量型碳纖維復(fù)合材料抗拉強度分別為1400/1100Mpa，彈性模量分別為130/190Gpa(碳纖維復(fù)合材料的抗拉強度/彈性模量會小于碳纖維碳絲)。因此在輕量化/高強/高模等應(yīng)用領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料的性能優(yōu)勢明顯。隨著碳纖維成本和價格的下降，碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域有望快速擴大。
以上重點介紹了當(dāng)前碳纖維復(fù)合材料的主要類型及其應(yīng)用領(lǐng)域，同時比較了其與常用材料的性能差別，如果您想了解更多相關(guān)行業(yè)知識，敬請關(guān)注三個皮匠報告行業(yè)知識欄目。 本文由@2200 發(fā)布于三個皮匠報告網(wǎng)站。 |
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