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嘉峪檢測網(wǎng) 2019-12-31 13:34
1 碳纖維復合材料性能
PAN基碳纖維按照力學性能可以分為標準模量碳纖維（T300、T700等）、高強中模碳纖維（T800、T1000等）、高模碳纖維（M35J、M40J等）和超高模量碳纖維（M55J、M60J等），其中超高模量碳纖維是指拉伸強度高于500GPa的碳纖維。
碳纖維類型不同，其增強復合材料力學性能也不同，碳纖維/環(huán)氧樹脂單向復合材料主體性能與金屬對比如下表所示。無論何種類型碳纖維，對環(huán)氧樹脂基體進行增強后，復合材料的拉伸強度性能均具有一定的優(yōu)勢。
金屬鋼拉伸模量達到210GPa，而超高模量碳纖維由于模量高，因此增強復合材料的拉伸模量要顯著高于金屬鋼，因此超高模量碳纖維復合材料剛度優(yōu)勢明顯。此外，碳纖維復合材料另一明顯優(yōu)勢在于材料體密度小，具有輕質(zhì)高強特點。
2 碳纖維復合材料性能影響因素
由于碳纖維復合材料為各向異性材料，因此其力學性能除了取決于方向之外，還有其他多種影響因素：
◆ 碳纖維和樹脂的類型
◆ 碳纖維與樹脂的比例（纖維含量，纖維體積等）
◆ 碳纖維形式 - 單向，織物，編織，短切纖維
◆ 碳纖維取向 - 纖維鋪層設計
◆ 質(zhì)量 - 纖維分布均勻，空隙等
雖然碳纖維復合材料性能影響因素較多，但是碳纖維復合材料較之金屬材料卻有著無法比擬的優(yōu)勢，因為使用碳纖維和樹脂基體可以針對應用特性來進行專業(yè)化定制設計，如可以依據(jù)目標產(chǎn)品的強度、剛度，或者熱膨脹系數(shù)等性能，通過碳纖維類型、纖維含量、纖維取向等設計，改變材料結(jié)構并獲得理想性能，而金屬材料可以改變的只有金屬的等級、厚度或形狀。
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