碳纖維增強復合材料特性

2021-10-23

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碳纖維增強復合材料是以碳纖維或碳纖維織物為增強體，以樹脂、陶瓷、金屬、水泥、碳質或橡膠等為基體所形成的復合材料。在眾多輕量化材料中具有較高的比強度、比剛性，輕量化效果十分明顯，在航空航天、軍工產品中得到廣泛應用。應用在車身結構件中，減輕質量效果尤為明顯，比鋼鐵材料輕50%，比鋁材輕30%，因此得到國內外各大汽車公司的廣泛關注。

碳纖維增強復合材料特性：

碳復合材料的特性主要表現在力學性能、熱物理性能和熱燒蝕性能三個方面。

（1）密度低（1.7g/cm3左右）在承受高溫的結構中，它是*輕的材料；高溫的強度好，在2200℃時可保留室溫強度；有較高的斷裂韌性，抗疲勞性和抗蠕變性；而且拉伸強度和彈性模量高于一般的碳素材料，纖維取向明顯影響材料的強度，在受力時其應力-應變曲線呈現“假塑性效應”即在施加載荷初期呈線性關系，后來變成雙線性關系，卸載后再加載，曲線仍為線性并可達到原來的載荷水平。

（2）熱膨脹系數小，比熱容高，能儲存大量的熱能，導熱率低，抗熱沖擊和熱摩擦的性能優異。

（3）耐熱燒蝕的性能好，熱燒蝕性能是在熱流作用下，由于熱化學和機械過程中引起的固體材料表面損失的現象,通過表層材料的燒蝕帶走大量的熱量,可阻止熱流入材料內部，C-C材料是一種升華-輻射型材料。