怎樣提高碳纖維復(fù)合材料的韌性

　　碳纖維復(fù)合材料是碳纖維與樹脂、金屬、陶瓷等材料基體復(fù)合而成的，強(qiáng)度、彈性模量等比起普通的碳纖維來(lái)說(shuō)都有所提高, 不過(guò)有個(gè)很大的缺點(diǎn)，韌性差。為了解決這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們做了很多實(shí)驗(yàn)，也取得了一定的成果，下面就來(lái)具體說(shuō)一下。
 

（圖示：碳纖維加工件）

 

　　要解決這一問(wèn)題，有兩個(gè)方法：一是使用碳纖維束，但實(shí)際應(yīng)用很困難；二是減少界面間的鍵合力，在纖維表面上涂一層油，雖然使界面剪切應(yīng)力大大降低，可是剪切強(qiáng)度大為減少，不實(shí)用。在研究影響碳纖維復(fù)合材料韌性的各種因素時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)可用纖維斷裂功(work of fracture)來(lái)衡量材料的韌性。最后的出，纖維的模量越高，韌性就越差。

 

　　后來(lái)，科學(xué)家們?cè)诃h(huán)氧樹脂中加入膨脹單體進(jìn)行共聚來(lái)提高碳纖維復(fù)合材料的韌性，隨著膨脹單體的用量增加，固化過(guò)程中體積收縮減小。當(dāng)體積收縮降低到接近于零時(shí)，材料的沖擊韌性增加到極大值。由于固化過(guò)程中，樹脂的體積膨脹使它在不規(guī)則的表面產(chǎn)生微機(jī)械齒合力，改善了樹脂的粘結(jié)能力。

 

　　對(duì)于不同的碳纖維復(fù)合材料使用同樣的膨脹單體，效果是不一樣的，不過(guò)還是能提高它的性能，相信以后，膨脹聚合反應(yīng)在制備高韌性碳纖維復(fù)合材料方面將會(huì)起到越來(lái)越重要的作用。而人們對(duì)碳纖維復(fù)合材料的研究還在繼續(xù)，以后將會(huì)發(fā)展得更加好。