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碳纖維兼具碳材料強(qiáng)抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征,是一種的力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。在物理性能上具有強(qiáng)度大,、模量高,、密度低、線膨脹系數(shù)小等特點(diǎn),，被稱為新材料之王,。具體特性可歸納如下：
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(一)輕質(zhì)、高強(qiáng)度,、高模量 碳纖維的密度是1.6~2.15g/cm3,碳纖維拉伸強(qiáng)度在2.2Gpa以上,，拉伸模量在230GPa以上。因此,，具有高的比強(qiáng)度和比模量,，它比絕大多數(shù)金屬的比強(qiáng)度高7倍以上，比模量為金屬的5倍以上,。由于這個(gè)優(yōu)點(diǎn),，其復(fù)合材料可廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè),、運(yùn)動(dòng)器材等,。 碳纖維水陸兩棲飛機(jī) I0 F" Q8 G6 s, Y3 H1 B D/ m6 b
(二)熱膨脹系數(shù)小 絕大多數(shù)碳纖維本身的熱膨脹系數(shù)，室溫為負(fù)數(shù)(-0.5~-1.6)×10-6/K,，在200~400℃時(shí)為零，在小于1000℃時(shí)為1.5×10-6/K,。由它制成的復(fù)合材料膨脹系數(shù)自然比較穩(wěn)定,，可作為標(biāo)準(zhǔn)衡器具。
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(三)導(dǎo)熱性好 通常無機(jī)和有機(jī)材料的導(dǎo)熱性均較差,，但碳纖維的導(dǎo)熱性接近于鋼鐵,。利用這一優(yōu)點(diǎn)可作為太陽能集熱器材料、傳熱均勻的導(dǎo)熱殼體材料。 碳纖維結(jié)構(gòu)太陽能驅(qū)動(dòng)飛機(jī)可實(shí)現(xiàn)5年持續(xù)巡航
+ G6 c) A' O: L7 g6 z/ n(三)耐化學(xué)腐蝕性好 從碳纖維的成分可以看出,，它幾乎是純碳，而碳又是最穩(wěn)定的元素之一,。它除對(duì)強(qiáng)氧化酸以外,，對(duì)各種酸,、堿和有機(jī)化學(xué)藥品都很穩(wěn)定，可制成各種各樣的化工防腐制品。我國(guó)已開始從事這方面的應(yīng)用研究，隨著今后碳纖維的價(jià)格不斷降低,，其應(yīng)用范圍會(huì)越來越廣,。
仿生“水泡”碳纖維復(fù)合材料建筑 8 [* i2 \0 N$ ^& b. s( i
(三)耐磨性好 碳纖維與金屬對(duì)磨時(shí),，很少損耗,，用碳纖維來取代石棉制成高級(jí)的摩擦材料,，已作為飛機(jī)和汽車的剎車片材料等,。 高性能碳纖維制動(dòng)/剎車片 ( |/ z0 b2 L, ^/ @6 `
(六)耐高溫性能好 碳纖維在400℃以下性能非常穩(wěn)定，甚至在1000℃時(shí)仍無太大變,。復(fù)合材料耐高溫性能主要取決于基體的耐熱性,，樹脂基復(fù)合材料其長(zhǎng)期耐熱性只達(dá)300℃左右,；陶瓷基,、碳基和金屬基的復(fù)合材料耐高溫性能可與碳纖維本身匹配,。因此碳纖維復(fù)合材料作為耐高溫材料已廣泛用于航空航天工業(yè),。
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(七)突出的阻尼與優(yōu)良的透聲納 利用這二種特點(diǎn)可作為潛艇的結(jié)構(gòu)材料,，如潛艇的聲納導(dǎo)流罩等。 (八)高X射線透射率 發(fā)揮此特點(diǎn)已在醫(yī)療器械中得到應(yīng)用,。 碳纖維醫(yī)療床板
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(九)疲勞強(qiáng)度高 碳纖維的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,，制成的復(fù)合材料,，經(jīng)應(yīng)力疲勞數(shù)百萬次的循環(huán)試驗(yàn)后，其強(qiáng)度保留率仍有60%,，而鋼材為40%,，鋁材為30%，而玻璃鋼則只有20%~25%,。因此設(shè)計(jì)制品所取的安全系數(shù),，碳纖維復(fù)合材料為最低。 碳纖維復(fù)合材料 : |( g/ x' \) }% N* z
隨著對(duì)碳纖維復(fù)合材料認(rèn)識(shí)的不斷深化,，以及制造技術(shù)水平的不斷提升,，碳纖維復(fù)合材料在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用研究與裝備不斷取得進(jìn)展，借鑒國(guó)際先進(jìn)的碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),，牽引高性能碳纖維及其復(fù)合材料的國(guó)產(chǎn)化步伐,，對(duì)于改變經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排具有重要的戰(zhàn)略意義,。 | 
發(fā)表于 2017-4-13 15:31:10
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