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文檔簡介

1、碳纖維和碳纖維復合材料,功能材料1401 孫朋亮,碳纖維與碳纖維復合材料,我們通常所說的碳纖維是一個模糊的總稱，不同種類碳纖維的性能其實千差萬別。要注意，我們所說的碳纖維，其實是碳纖維增強復合材料的簡稱和俗稱，與真正的碳纖維是有區(qū)別的。簡單理解，真正的碳纖維就像是一根一根的毛線，而我們通常所說的碳纖維則是這些毛線織成的各種毛衣、圍巾、手套等等,所謂的碳纖維增強復合材料，其實就是用很多碳纖維，按照一定的方向排布，然后用樹脂或者其它黏合材料緊密的連接成一體。如圖所示，這一根一根的圓柱體就是碳的纖維，而這些圓柱體被中間填充的樹脂填充在一起。這些纖維的分布密度直接影響最終的材料性能。正因為這樣，我們可

2、以通過調(diào)整纖維體積比，來控制碳纖維材料的最終性能。簡單說，,纖維越密，單位體積內(nèi)的纖維越多，沿纖維方向的強度就越高；反之，纖維越疏，單位體積內(nèi)的纖維越少，最終碳纖維材料的強度也就越低。 纖維和樹脂共同組成的纖維復合材料，其工程性能不僅僅取決于單根纖維的性能，還受樹脂性能和纖維密度的影響，更受纖維方向的影響。也就是說，最終碳纖維材料的性能，其實是纖維性能和填充樹脂性能的加權(quán)平均。,對于工程中使用的碳纖維來說，纖維的排布既可以是單一方向的，也可以是多方向交叉疊加的。其中最常用的當然是多方向交叉的，這也就是我們常見的那種碳纖維的外觀。,比如這就是單一方向的,這個就是多方向交叉的，我們常見的碳纖維的外

3、觀就是這種雙向交叉的紋理。原始的碳纖維材料就是這樣的，其實更像布料，可以彎折，可以卷成一卷。,碳纖維編織,編織是一種基本的紡織工藝，能夠使兩條以上紗線在斜向或縱向互相交織形成整體結(jié)構(gòu)的預成形體。這種工藝通常能夠制造出復雜形狀的預成形體，但其尺寸受設備和紗線尺寸的限制.該工藝技術(shù)一般分為兩類，一類的二維編織工藝，另一類是三維編織工藝 。,傳統(tǒng)的二維編織工藝能用于制造復雜的管狀、凹陷或平面零件的預成形體，它與其它紡織技術(shù)相比成本相對較低。它的研究主要集中在研發(fā)自動化編織機來減少生產(chǎn)成本和擴大應用范圍。它的關(guān)鍵技術(shù)包括質(zhì)量控制、纖維方向和分布、芯軸設計等。 三維編織復合材料是近二十年來誕生的一種新型復合材料，它以三維整體織物為增強體，其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性顯著改善了復合材料多方面的力學特性,從根本上克服了傳統(tǒng)層合板層間剪

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