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碳纤维的材料

所属分类:行业动态 | 浏览次数:0 | 发布日期:2017-02-28 16:36:11

       碳纤维的材料是什么?很多人都有此困惑,其实它是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢.因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高.材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景,综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能, 不少人预料,人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。
  顾名思义,它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维.与传统的玻璃纤维(GF)相比,杨氏模量是其3 倍多;它与凯芙拉纤维(KF-49)相比,不仅杨氏模量是其2倍左右,而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃.有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH 溶液中,时间已过去20多年,它至今仍保持纤维形态。
  碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维 .其中含碳量高于99%的称石墨纤维.碳纤维的轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维的密度低,X射线透过性好.但其耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象.因此,碳纤维在使用前须进行表面处理。
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