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碳(C)纖維是一種含碳量非常高、性能突出的新興材料(Material),無論是軸向強(qiáng)度(strength)還是模量都非常高,而且碳纖維還具有密度(單位:g/cm3或kg/m3)小、耐高溫、導(dǎo)電的優(yōu)點(diǎn),既能夠作為結(jié)構(gòu)承載負(fù)荷的材料,還可以用于功能材料發(fā)揮(表現(xiàn)出內(nèi)在的能力)的作用。
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。一般都不會(huì)單獨(dú)的使用碳纖維,而是將其與一些樹脂或者增強(qiáng)材料來進(jìn)行制造成復(fù)合材料。
1.碳(C)復(fù)合材料(Material)。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱耍饲笆澜缟咸祭w維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家(美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)),對(duì)于向中國(guó)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(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。它主要是由各種類型的碳組合而成,比如纖維碳、樹脂(Resin)碳等,完全是通過(tōng guò)人工的方式方法來進(jìn)行生產(chǎn)(Produce)的,除了有著良好的強(qiáng)度之外,它還有著尺寸穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動(dòng))、抗氧(Oxygen)化(抗氧化(oxidation)自由基)等優(yōu)點(diǎn)之外,還有一定的斷裂韌性(toughness),特別是有一點(diǎn)是金屬?zèng)]有辦法相比的,那就是能夠在高溫的化境下不融化不燃燒。
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2.碳纖維增強(qiáng)陶瓷(原料:非金屬礦物)基復(fù)合材料。陶瓷是我們?nèi)粘V谐3D芤姷降囊环N材料,有著耐腐蝕、耐摩擦、耐高溫等特性,不過對(duì)于氣孔和裂紋等較小的缺陷非常敏感(感覺敏銳),而經(jīng)過碳纖維材料增強(qiáng)的陶瓷,可以大幅度的提升它的韌性,以免在使用的過程中容易出現(xiàn)裂紋的情況(Condition)。
3.碳(C)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料。目前碳纖維與鋁(Al)、鎂復(fù)合材料的制備技術(shù)較為成熟,而與其他金屬?gòu)?fù)合材料的研究還需要加大努力。
4.碳(C)纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(Material)。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家(美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)),對(duì)于向中國(guó)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(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。這泓復(fù)合材料的使用量是最多的,也是目前最為先進(jìn)的一種復(fù)合材料??梢允褂玫臉渲愋陀蟹浅6?,例如環(huán)氧(Oxygen)樹脂、酚醛樹脂、聚乙烯等等,而環(huán)氧樹脂(Epoxy resin)則是最為歡迎的一種材料。
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