碳纖維復(fù)合材料的可設(shè)計性

　　碳纖維復(fù)合材料(CFRP)是一種高強(qiáng)度的材料，主要由作為增強(qiáng)材料的碳纖維和作為基本材料的熱固性樹脂組成。CFRP具有低密度、高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、抗化學(xué)腐蝕、低電阻、高熱導(dǎo)、低熱膨脹、耐化學(xué)輻射等優(yōu)良特性。它的比強(qiáng)度一般都在3500MPa以上，是普通高強(qiáng)度鋼的7-9倍；比強(qiáng)度(即材料的強(qiáng)度與其密度之比)可達(dá)到2000MPa/(g·cm^-3)以上，性能非常好。
 

（圖示：碳纖維復(fù)合材料）

 

　　CFRP由于具有獨(dú)特的性能，在骯空 、 產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。例如2011年10月開始商業(yè)運(yùn)行的波音787機(jī)體采用碳纖維復(fù)合材料，可節(jié)省燃油約20%。同時在汽車車身結(jié)構(gòu)件中，碳纖維義合材料的零部件比同類型的鋼鐵零件輕50%，比鋁制零件輕30%，因此得到國內(nèi)外各大汽車公司的廣泛關(guān)注。

 

　　碳纖維復(fù)合材料成型工藝靈活，其結(jié)構(gòu)和性能具有很強(qiáng)的可設(shè)計性。因為每一縷碳纖維是山5萬根單個纖維組成的，纖維的走向、角度、松緊、結(jié)成的層數(shù)在經(jīng)過人為的設(shè)計之后，會表現(xiàn)不同的性能，因此可以通過纖維種類和不同排布的設(shè)計，碳纖維潛在的性能集中到必要的方向上，使碳纖維更為有效地發(fā)揮作用。通過調(diào)節(jié)復(fù)合材料各組分的比例、結(jié)構(gòu)及排列方式，既可使結(jié)構(gòu)件在不同方向承受不同的作用力，又可以制成兼有剛性、韌性和塑性等矛后性能的樹脂基復(fù)合材料和多功能制品。

 

　　良好的可設(shè)計性讓碳纖維復(fù)合材料適用于各個行業(yè)。關(guān)于它的成型方法，有手糊成型、纏繞成型、擠拉成型和樹脂傳遞模等塑多種。對這方面感興趣的話可以看看《碳纖維纏繞成型工藝的特點》、《碳纖維成型的新技術(shù)》這兩篇文章。