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碳(C)纖維復(fù)合材料(Material)技術(shù)的上升表現(xiàn)在那幾個方面 在復(fù)合材料大家族中,纖維增強材料一直是人們關(guān)注的焦點(比喻事情的關(guān)鍵(解釋:比喻事物的重要組成部分)所在)。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,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,是新一代增強纖維。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。自玻璃材質(zhì)纖維(Glass Fiber)與有機樹脂(Resin)復(fù)合的玻璃鋼問世以來,碳纖維、陶瓷(原料:非金屬礦物)纖維以及硼(B)纖維增強的復(fù)合材料相繼研制成功,性能不斷得到改進,使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。 碳纖維的主要用途是與樹脂(Resin)、金屬、陶瓷等基體復(fù)合,制成結(jié)構(gòu)材料。碳纖維增強環(huán)氧(Oxygen)樹脂(Epoxy resin)(Resin)復(fù)合材料,其比強度(strength)、比模量綜合指標(biāo)(target aim),在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在密度(單位:g/cm3或kg/m3)、剛度、重量、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域,在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動)性高的場合,碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢(解釋:能壓倒對方的有利形勢)。 碳纖維是50年代初應(yīng)火箭、宇航及航空等尖端科學(xué)技術(shù)的需要而產(chǎn)生的,現(xiàn)在還一般應(yīng)用在體育器械、紡織、化工機械及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。隨著尖端技術(shù)對新材料技術(shù)性能的要求日益苛刻(指過于嚴(yán)厲、刻薄),促使科技工作者不斷努力提高。80年代初期,高性能及超高性能的碳纖維相繼出現(xiàn),這在技術(shù)上是又一次飛躍,同時也標(biāo)志著碳纖維的研究(research)和生產(chǎn)(Produce)已進入一個高級階段。 由碳纖維和環(huán)氧樹脂(Resin)結(jié)合而成的復(fù)合材料,由于其比重小、剛性好和強度高而成為一種先進的航空航天材料。因為航天flight vehicle的重量每最大化減少1公斤,就可使運載火箭減輕500公斤。所以,在航空航天工業(yè)中爭相采用先進復(fù)合材料。有一種垂直起落戰(zhàn)斗機,它所用的碳纖維復(fù)合材料已占全機重量的1/4,占機翼重量的1/3。據(jù)報道,美國航天飛機上3只火箭推進器的關(guān)鍵部件以及先進的MX導(dǎo)彈發(fā)射管等,都是用先進的碳纖維復(fù)合材料制成的。
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