碳纖維復(fù)合材料(Material)和其他類型的復(fù)合材料(Material)一樣,其主要結(jié)構(gòu)特性是各向異性,即同一碳纖維復(fù)合材料(Material)零件或板材中,沿著纖維方向和垂直纖維方向不但抗拉強(qiáng)度、拉伸模量等力學(xué)性能有很大差異,而且導(dǎo)熱、導(dǎo)電、熱容、熱膨脹等物理指數(shù)也有相當(dāng)大的差別,例如熱膨脹系數(shù)沿纖維方向是-0.1X10^-6,而垂直方向則是+35X10^-6。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。
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碳纖維全部單向排列的話不能滿足設(shè)計上的需要,對于一個產(chǎn)品(Product)零件來說很少受到一個方向的單向應(yīng)力。碳纖維復(fù)合材料在之前還有一種說法是,碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比,碳纖維的強(qiáng)度等于金屬強(qiáng)度的12陪。碳纖維手機(jī)殼是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維手機(jī)殼外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強(qiáng)度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維復(fù)合材料此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。根據(jù)產(chǎn)品(Product)使用狀態(tài)的受力情況(Condition)、工作環(huán)境、纖維排列方向和疊層順序,熱壓成型冷卻后,在零件或板材的某一點(diǎn)上,纖維的縱向面膨脹,而橫向面卻收縮形成了一種內(nèi)應(yīng)力。因?yàn)闃渲诶鋮s過程(guò chéng)中總是收縮的,又形成可樹脂與纖維的內(nèi)應(yīng)力,給設(shè)計帶來了非常多麻煩。碳纖維的六角形石墨化結(jié)構(gòu)也讓它擁有穩(wěn)固、強(qiáng)度高、重量輕、韌性好、耐腐化侵蝕
、耐高溫的、耐疲勞的優(yōu)點(diǎn)。質(zhì)輕高強(qiáng)方面,很少有材料(Material)能與它相比,金屬強(qiáng)度高但重量重;塑料密度低但脆弱易碎。 碳纖維的結(jié)構(gòu)決定了它這些性能。專門生產(chǎn)加工碳纖維材料(Material)的公司,產(chǎn)品(Product)涉及各個領(lǐng)域,目前最受歡迎的有各種規(guī)格的碳纖維板、碳纖維航模配件、碳纖維錢夾等。訂購數(shù)量多,還可免去模具(稱號:工業(yè)之母)費(fèi)。碳纖維復(fù)合材料(Material)的成型方法
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