碳纖維的結構與性能
與傳統(tǒng)材料相比, 碳纖維是一種力學性能優(yōu)異的新材料, 其高強度(是一般金屬的3~5 倍)
、高模量、低密度(是一般金屬的1/4~1/5) 的特性,使其成為減重、增強的最佳材料;較高
的熱穩(wěn)定性(惰性穩(wěn)定至2000 ℃,空氣中400 ℃緩慢氧化)和化學惰性, 使其具有耐燒蝕和
耐腐蝕的優(yōu)勢; 由于碳纖維具備紡織纖維的柔軟可加工性, 與金屬、陶瓷、玻璃纖維等有良
好親合性, 可適應不同構件形狀, 成型方便;此外,碳纖維還具備抗疲勞強度高、熱膨脹系
數(shù)小、電阻率小等特性碳纖維是指碳質(zhì)量分數(shù)在90%~95%之間的無機高分子纖維,是一種新
型非金屬材料, 具有耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、強度高、纖維密度低等特點。碳纖維的主要
用途是與樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等基體復合,構成復合材料, 用作航空航天、汽車、體 內(nèi)容來自123456
育器械、紡織、化工機械及醫(yī)學等領域的結構材料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料的比強度、
比模量綜合指標,在現(xiàn)有結構材料中是最高的。在強度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要
求的領域, 以及在要求化學穩(wěn)定性高的場合, 碳纖維復合材料都頗具優(yōu)勢。圖1 為碳纖維與
傳統(tǒng)材料的性能比較。