什么是碳纖維復合材料

碳纖維復合材料是復合材料中的一種纖維增強材料，自玻璃纖維與有機樹脂復合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進，使其復合材料領域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。

碳纖維復合材料是由有機纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機高性能纖維，是一種力學性能優(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，是新一代增強纖維材料。

碳纖維復合材料在汽車領域中應用

現(xiàn)在的F1（世界一級方程錦標賽）賽車，車身大部分結(jié)構(gòu)都用碳纖維材料。頂級跑車的一大賣點也是周身使用碳纖維，用以提高氣動性和結(jié)構(gòu)強度。碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統(tǒng)使用中碳纖維除用作絕熱保溫材料外，一般不單獨使用，多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構(gòu)成復合材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。

碳纖維復合材料的種類

碳纖維復合樹脂材料

由碳纖維和環(huán)氧樹脂結(jié)合而成的復合材料，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。因為航天飛行器的重量每減少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)中爭相采用先進復合材料。有一種垂直起落戰(zhàn)斗機，它所用的碳纖維復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只火箭推進器的關鍵部件以及先進的MX導彈發(fā)射管等，都是用先進的碳纖維復合材料制成的。

碳纖維復合金屬材料

碳纖維復合金屬材料是一種在均勻分散碳納米纖維的同時提高剛性的碳纖維復合金屬材料。碳纖維復合金屬材料的制造方法包括：工序(a)，混合彈性體(30)、增強填料(50)、以及碳納米纖維(40)，并利用剪切力使其分散而獲得碳纖維復合材料；以及工序(b)，將碳纖維復合材料的彈性體與金屬材料置換，其中，增強填料(50)至少提高金屬材料的剛性。

碳纖維陶瓷復合材料

碳纖維陶瓷復合材料是由石墨纖維和陶瓷復合而成的，其密度低，高溫強度和彈性模量很高，耐磨性、耐蝕性和韌性良好。例如，碳纖維增強氮化硅陶瓷可在1 400℃長期工作；碳纖維增強石英陶瓷的韌性比純燒結(jié)石英陶瓷大40倍，抗彎強度大5～12倍，能承受1200-1500℃氣流的沖擊等。碳纖維陶瓷復合材料主要作為高溫材料和耐磨、耐蝕材料，如噴氣飛機的渦輪葉片等。

碳纖維復合材料工藝應用優(yōu)勢

1、高強度（是鋼鐵的5倍）；2、出色的耐熱性(可以耐受2000℃以上的高溫)；3、出色的抗熱沖擊性；4、低熱膨脹系數(shù)(變形量小)；5、熱容量小（節(jié)能）；6、比重?。ㄤ摰?/5）；7、優(yōu)秀的抗腐蝕與輻射性能。