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在從前的研究中,制備C/C復(fù)合資料多數(shù)是以碳纖維織物來(lái)作為加強(qiáng)體的。
碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(jīng)過(guò)一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成,含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高性能纖維,是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。
碳纖維制品在之前還有一種說(shuō)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?gòu)?qiáng)度的12倍。碳纖維制品廠(chǎng)家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(guò)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。利用這種加強(qiáng)體,可選用浸漬法,CVD及PIC法,或把多少種方法結(jié)合利用,這種加強(qiáng)體系備預(yù)成型體的方法也多種多樣。一種方法是把碳纖維織布或氈直接剪裁成坯體,再采取CVD法來(lái)制備C/C復(fù)合資料。美國(guó)飛機(jī)制造公司制備C/C復(fù)合資料飛機(jī)剎車(chē)片就是采取這條工藝路線(xiàn)的。隨著編織技巧的進(jìn)步,坯體一直向多維織物方向發(fā)展,其中以三維織物為主。三維物的細(xì)編水平越高,C/C復(fù)合資料機(jī)能也就越好,特別是作為Z向加強(qiáng)纖維之間的間距大小對(duì)資料終極機(jī)能有較大影響。多維編織物、編織方向增多,改良了三維編織物的非軸向特點(diǎn),使資料有均衡的機(jī)能,同時(shí),進(jìn)步了資料的剪切強(qiáng)度并降落了資料的熱膨脹系數(shù)。在各種坯體中,因?yàn)槔w維排列方法不同,纖維含量也不同。 碳布或石墨纖維布疊層,用名向穿刺可制得坯體用整體預(yù)氧化纖維氈也可作為坯體,所制C/C復(fù)合資料的強(qiáng)度跟模量較低,但因短纖維可禁止裂紋的傳播,使其斷裂應(yīng)變?cè)黾樱牧剂丝篃嵴駲C(jī)能。編織物通過(guò)浸漬或CVD等方法來(lái)制備C/C復(fù)合資料。另外,還可采取電沉積法在碳布或氈上沉積高碳含量的樹(shù)脂跟炭粉的混淆物,而后再熱壓抑得C/C復(fù)合資料的預(yù)成型體。
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