什么是碳纖維復(fù)合材料？

碳纖維的益處

碳纖維復(fù)合材料具有多種好處。一個(gè)益處是它們比其他材料更耐用。碳纖維的其他一些益處包括：

• 高抗拉強(qiáng)度

• 高剛度重量

• 低熱膨脹

• 高耐化學(xué)性

• X射線(xiàn)半透明性

碳纖維是如何制造的

碳纖維是一種復(fù)合材料，由化學(xué)和機(jī)械過(guò)程相結(jié)合形成。該過(guò)程從拉伸長(zhǎng)纖維開(kāi)始，然后將其加熱到特別很是高的溫度，不許可與氧氣接觸以防止它們?nèi)紵?/span>這會(huì)導(dǎo)致碳化，驅(qū)走大部分非碳原子。

然后將纖維在各種專(zhuān)用環(huán)境中加熱到高溫，導(dǎo)致分子之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并將它們轉(zhuǎn)化為碳化物，從而加強(qiáng)纖維的導(dǎo)電性并使其更結(jié)實(shí)。該過(guò)程的細(xì)節(jié)因產(chǎn)品所需的特征和用途而異。一旦這個(gè)過(guò)程完成，這些纖維就可以用于從體育用品到設(shè)備和汽車(chē)零件的各種產(chǎn)品中。 

碳纖維復(fù)合材料制造工藝

碳復(fù)合材料有多種不同的制造工藝，包括：長(zhǎng)絲纏繞、拉擠成型、濕法疊層、真空袋裝、樹(shù)脂轉(zhuǎn)移和配套工具 所選擇的工藝取決于應(yīng)用。

繞絲

在長(zhǎng)絲纏繞中，碳纖維纏繞在旋轉(zhuǎn)的心軸上。這個(gè)過(guò)程特別很是適合制造具有光滑曲面的結(jié)構(gòu)部件，如賽車(chē)車(chē)身和皮劃艇。它還許可工程師輕松控制鋼筋在制品中的放置位置。因此，碳纖維復(fù)合材料長(zhǎng)絲纏繞的細(xì)節(jié)取決于所需的產(chǎn)品。

拉擠工藝

拉擠成型工藝通過(guò)將浸漬樹(shù)脂的粗紗拉過(guò)加熱樹(shù)脂以形成特定尺寸和外形來(lái)制造碳纖維復(fù)合材料。如何制造用這種方法制造的碳纖維復(fù)合材料在很大程度上取決于所需產(chǎn)品的特征和用途。

濕鋪、真空袋和樹(shù)脂轉(zhuǎn)移

在這些過(guò)程中，碳纖維布和/或單向材料，用環(huán)氧樹(shù)脂潤(rùn)濕，放置在外形像所需零件的工具上。對(duì)于濕法鋪層，多余的樹(shù)脂會(huì)被機(jī)械去除，通常使用柔性刮刀或刮刀。使用真空袋裝時(shí)，將袋子或薄膜放置在零件上，并通過(guò)真空去除多余的樹(shù)脂。使用樹(shù)脂轉(zhuǎn)移，將碳纖維布和袋子組裝在工具上后，通過(guò)真空將樹(shù)脂轉(zhuǎn)移到零件中。

結(jié)論

碳纖維復(fù)合材料是很多組件的絕佳制造材料，由于它們能夠根據(jù)碳纖維在制品中的位置提供不同的物理特征。每個(gè)組件的制造體例將取決于它必要多少剛度或加固，最終，這個(gè)過(guò)程歸結(jié)為所需產(chǎn)品的使用。