碳纤维增强复合材料特性
2021-10-23
碳纤维增强复合材料是以碳纤维或碳纤维织物为增强体,以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料。在众多轻量化材料中具有较高的比强度、比刚性,轻量化效果十分明显,在航空航天、军工产品中得到广泛应用。应用在车身结构件中,减轻质量效果尤为明显,比钢铁材料轻50%,比铝材轻30%,因此得到国内外各大汽车公司的广泛关注。
碳纤维增强复合材料特性:
碳复合材料的特性主要表现在力学性能、热物理性能和热烧蚀性能三个方面。
(1)密度低(1.7g/cm3左右)在承受高温的结构中,它是*轻的材料;高温的强度好,在2200℃时可保留室温强度;有较高的断裂韧性,抗疲劳性和抗蠕变性;而且拉伸强度和弹性模量高于一般的碳素材料,纤维取向明显影响材料的强度,在受力时其应力-应变曲线呈现“假塑性效应”即在施加载荷初期呈线性关系,后来变成双线性关系,卸载后再加载,曲线仍为线性并可达到原来的载荷水平。
(2)热膨胀系数小,比热容高,能储存大量的热能,导热率低,抗热冲击和热摩擦的性能优异。
(3)耐热烧蚀的性能好,热烧蚀性能是在热流作用下,由于热化学和机械过程中引起的固体材料表面损失的现象,通过表层材料的烧蚀带走大量的热量,可阻止热流入材料内部,C-C材料是一种升华-辐射型材料。
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