碳纤维材料的特点是什么
碳纤维材料是目前比较流行的一种新型材料,含碳量很高,具有很多特性和优点,它的质量比其他的金属材料都要轻很多,而且可以耐高温,主要应用在国防方面和民用方面,它既有碳材料的坚固,又有纤维材料的柔软,加工比较方便,而且实用性能十分的优秀,是现在应用十分广泛的新型材料。有很多人对碳纤维材料不是很了解,下面就是碳纤维材料的特点。
强抗拉力特性
碳纤维拉伸强度约为2到7GPa,拉伸模量约为200到700GPa。密度约为1.5到2.0克每立方厘米,这除与原丝结构有关外,主要决定于炭化处理的温度。一般经过高温3000℃石墨化处理,密度可达2.0克每立方厘。再加上它的重量很轻,它的比重比铝还要轻,不到钢的1/4,比强度是铁的20倍。碳纤维的热膨胀系数与其它纤维不同,它有各向异性的特点。
柔软可加工性
碳纤维除了具有一般碳素材料的特性外,碳纤维编织布其外形有显著的各向异性柔软,可加工成各种织物,又由于比重小,沿纤维轴方向表现出很高的强度,碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。
耐低温特性
另外碳纤维还具有良好的耐低温性能,如在液氮温度下也不脆化。
容易氧化
碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维 。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维的密度低,X射线透过性好。但其耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此,碳纤维在使用前须进行表面处理。
上面是碳纤维材料最明显的特点,也是应用最广泛的特性,碳纤维材料的抗拉力特别强,可以拉伸到很大的程度,这一定是其他的材料所不具备的,很多材料在拉伸到一定的程度的时候就会开裂,但是碳纤维材料不会出现这方面的情况,所以给加工带来了很多的方便快捷,碳纤维材料具有纤维的柔软特性,而且重量很轻,所以很多先进的加工产品都是实用碳纤维材料制成。