碳纤维增强树脂基复合材料以其优异的综合性能成为当今世界材料学科研究的重点。本文介绍了的碳纤维增强复合材料的性能,简述了增强机理、成型工艺及其应用领域和发展趋势。
新材料的研究、发展与应用一直是当代高新技术的重要内容之一。其中复合材料,特别是先进复合材料在新材料技术领域占有重要的地位,对促进世界各国军用和民用领域的高科技现代化,起到了至关重要的作用,因此近年来倍受重视。
碳纤维增强复合材料CFRP堤目前最先进的复合材料之一。它以轻质高强、耐高温、抗腐蚀、热力学性能优良等特点广泛用作结构材料及耐高温抗烧蚀材料,是其它纤维增强复合材料所无法比拟的。
碳纤维增强树脂基复合材料的性能
碳纤维增强树脂基复合材料具有一系列的优异性能,主要表现在以下几个方面。
(1)具有高的比强度和比模量。CFRP的密度仅为钢材的1/5钛合金的1/3比铝合金和玻璃钢( GFRP)还轻,使其比强度(强度/密度)是高强度钢、超硬铝、钛合金的4倍左右,玻璃钢的2倍左右;比模量(模量/密度)是它们的3倍以上。CFRP轻而刚、刚而强的特性是其广泛用于宇航结构材料最基本的性能。
(2)耐疲劳。在静态下,CFRP循环105次、承受90%的极限强度应力时才被破坏,而钢材只能承受极限强度的50%左右。对于碳纤维增强树脂基复合材料,在应力作用下呈现粘弹性材料的疲劳特性,显示出耐疲劳特性。CFRP呈现出良好的抗蠕变性能,这可能与碳纤维的刚性有关。
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