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碳纤维复合材料能否引领材料革命?

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碳纤维是由有机纤维经过一些列热处理转化而成,含碳量高于100%的无机高功能纤维,是一种力学功能优良的新资料,具有碳资料的固有赋性特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工型,是新一代增强纤维。中化所对其做了材料分析。
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成构造资料。碳纤维增强环氧树脂复合资料,其比强度、比模量综合目标,在现有构造资猜中是最高的。在密度、刚度、分量、疲惫特性等有严格请求的范畴,在请求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合资料都颇具优势。

碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技能的需求而产生的,现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学范畴。跟着尖端技能对新资料技能功能的请求日益严苛,促进科技工作者不断努力进步。80年代前期,高功能及超高功能的碳纤维相继呈现,这在技能上是又一次腾跃,一起也标志着碳纤维的研讨和生产已进入一个高级阶段。
由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合资料,由于其比重小、刚性好和强度高而变成一种领先的航空航天资料。由于航天飞行器的分量每削减1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤。所以,在航空航天工业中争相采用领先复合资料。有一种垂直起落战斗机,它所用的碳纤维复合资料已占全机分量的1/4,占机翼分量的1/3。据报道,美国航天飞机上3只火箭推进器的要害部件以及领先的MX导弹发射管等,都是用领先的碳纤维复合资料制成的。
现在的F1(国际一级方程锦标赛)赛车,车身大部分构造都用碳纤维资料。尖端跑车的一大卖点也是周身运用碳纤维,用以进步气动性和构造强度。碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他资料。传统运用中碳纤维除用作绝热保温资料外,通常不独自运用,多作为增强资料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等资猜中,构成复合资料。碳纤维增强的复合资料可用作飞机构造资料、电磁屏蔽除电资料、人工韧带等身体代用资料以及用于制作火箭外壳、机动船、工业机器人、轿车板簧和驱动轴等。

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