碳纖維(carbonfiber,簡稱CF),它是一種含碳量超過95%的新型纖維材料。它不僅具有碳材料的固有特性,而且具有紡織纖維的柔軟性和可加工性。它是新一代增強纖維。碳纖維碳材料作為一種高性能纖維,從航空航天、航空、汽車、電子、機械、化工、輕紡等民用工業(yè)到體育器材和休閑產(chǎn)品,已廣泛應(yīng)用于軍事和民用工業(yè)的各個領(lǐng)域。因此,碳纖維被認(rèn)為是高科技領(lǐng)域新型工業(yè)材料的典型代表,引起了全世界的關(guān)注。
一、碳纖維性質(zhì)
碳纖維是一種具有優(yōu)異機械性能的新材料。它的比例不到鋼的1/4,比鋁輕,比鐵的強度低20倍。與鈦、鋼、鋁等金屬材料相比,碳纖維具有強度高、模量高、密度低、線膨脹系數(shù)小的特點,可稱為新材料之王。因此,它可以應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,如飛機制造、風(fēng)力發(fā)電葉片和其他工業(yè)領(lǐng)域,GOLF體育休閑領(lǐng)域,如球棒。
由于使用碳纖維材料可以大大降低結(jié)構(gòu)重量,因此可以顯著提高燃料效率。由碳纖維和塑料制成的復(fù)合材料制成的飛機和宇宙飛機,如衛(wèi)星和火箭,噪音低,由于質(zhì)量低,功耗低,可以節(jié)省大量燃料。據(jù)報道,航天飛機的質(zhì)量每減少一次kg,運載火箭可以減少500kg。
除了一般碳材料的特性:耐高溫、耐磨、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕等。,碳纖維的形狀具有明顯的各向異性,柔軟,可以加工成各種織物,而且由于比例小
,碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料沿纖維軸方向具有較高的強度,其比強度和比模量是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中最高的。碳纖維也具有優(yōu)異的纖維度〔纖維度的表示方法之一是9000米長纖維的克數(shù)〕,一般只有19克左右,拉力高達(dá)300克kg/mm2.目前,幾乎沒有其他材料像碳纖維那樣具有一系列優(yōu)異的性能。因此,在要求高溫、高化學(xué)穩(wěn)定性的領(lǐng)域,碳纖維復(fù)合材料在要求高溫、高化學(xué)穩(wěn)定性的領(lǐng)域具有不可替代的敵意。
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