碳纤维是复合材料吗?
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碳纤维是一种复合材料。
碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料,经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。
主要由碳元素组成,具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向,因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小,因此比强度和比模量高。
碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合,制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。
碳纤维的优缺点
碳纤维的优点:
1、比重轻,密度一般为1.70g/cm3~1.80g/cm3,比许多金属材料还要轻。
2、强度高,可以达到1200MPa~7000MPa,是同等截面钢材的7-10倍。
3、弹性模量非常好,达到了200GPa~400GPa,和钢铁相似。
4、热膨胀系数接近于零,甚至可为负值(-1.5×10-6)。
碳纤维缺点:
1、加工成碳纤维制品后脆性大,易断裂。这个缺点让的它在机械加工中比较困难。
2、价格较高。由于他的工艺复杂,一般不能批量生产,所以价格会比较昂贵。
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