碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料

1、航空復(fù)合材料樹脂基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料炭基復(fù)合材料碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料目錄樹脂基復(fù)合材料的發(fā)展歷史碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料簡(jiǎn)介性能研究增強(qiáng)機(jī)理成型工藝發(fā)展與應(yīng)用樹脂基復(fù)合材料的發(fā)展歷史20世紀(jì)3070年代 玻璃纖維增強(qiáng)樹脂在成型工藝和成型技術(shù)方面飛速發(fā)展20世紀(jì)70年代 碳纖維、碳化硅纖維等高性能增強(qiáng)材料的出現(xiàn)，并使用高性能樹脂、金屬與陶瓷為基體，制成先進(jìn)復(fù)合材料ACM70年代現(xiàn)在 美國全部用碳纖維復(fù)合材料制成一架八座商用飛機(jī)-里爾芳2100號(hào)；采用大量先進(jìn)復(fù)合材料制成的哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)；波音-767大型客機(jī)上使用了先進(jìn)復(fù)合材料作為主承力結(jié)構(gòu) 復(fù)合材料：基體+增強(qiáng)體 碳纖

2、維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料：樹脂基體+碳纖維 （CFRP)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料簡(jiǎn)介1.基體通過與纖維間的界面以剪應(yīng)力的形式向纖維傳遞載荷。2.保護(hù)纖維材料免受外界環(huán)境的化學(xué)作用和物理損傷。3.阻止纖維斷裂的裂紋傳遞。樹脂基體：碳纖維：復(fù)合材料的承載主體碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料簡(jiǎn)介碳纖維 復(fù)合材料中的碳纖維分為兩大類：聚丙烯腈基碳纖維和瀝青基碳纖維，通過碳化工藝制備，使纖維中的氫、氧等元素得以排出，含碳量一般都在90%以上。碳纖維是一種一種輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高模量、化學(xué)性能穩(wěn)定的高性能纖維材料。 增強(qiáng)體纖維可分為金屬纖維，陶瓷纖維、玻璃纖維、碳纖維和有機(jī)纖維，其中目前用得最多的和最重要的是碳纖維。直徑

3、范圍在68微米內(nèi)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料簡(jiǎn)介碳纖維 碳纖維的特點(diǎn)：拉伸強(qiáng)度和拉伸模量高，密度低、比模量高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，耐腐蝕性好良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料簡(jiǎn)介樹脂基體碳纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料所用的基體樹脂：熱塑性樹脂基體（乙烯、尼龍、聚四氟乙烯以及聚醚醚酮等）熱固性樹脂基體（環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂以及酚醛樹脂等）環(huán)氧樹脂基體：粘附力強(qiáng)、收縮性低、化學(xué)穩(wěn)定性、價(jià)格較低，但韌性不足，耐濕熱性差。碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料簡(jiǎn)介樹脂基體1）新型高溫型樹脂基體，使用溫度在300 以上；2）高韌性的樹脂基體，如沖擊后壓縮強(qiáng)度（C

4、AI）300 MPa 的樹脂基體；3）適用于低成本的液體成型工藝（如RTM 成型工藝）的樹脂基體；4）能滿足復(fù)合材料結(jié)構(gòu)功能一體化的新型樹脂基體，如具有透波和吸波功能的樹脂基體。目前發(fā)展高性能樹脂基體主要方向是：樹脂基體的重要性能有：使用溫度、強(qiáng)度、剛度、耐疲勞性、韌性和耐濕熱老化等。1）比強(qiáng)度和比模量高2）材料性能的可剪裁性3）成型工藝的多選擇性4）良好的耐疲勞性能5）良好的抗腐蝕性碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的性能研究通過設(shè)計(jì)增強(qiáng)纖維的取向及用量來對(duì)結(jié)構(gòu)材料的性能實(shí)行剪裁熱壓罐、模壓、纖維纏繞、樹脂傳遞模塑（RTM）、拉擠、注射、噴塑、搓管等鋼和鋁的疲勞強(qiáng)度是靜力強(qiáng)度的50%，CFRP 可達(dá)9

5、0%表面為高性能的環(huán)氧樹脂或其他樹脂塑料增強(qiáng)機(jī)理 當(dāng)纖維與基體有適當(dāng)?shù)慕缑娼Y(jié)合強(qiáng)度時(shí)，纖維受力斷裂后被從基體中拔出，需克服基體對(duì)纖維的粘接力，使材料的斷裂強(qiáng)度提高。 復(fù)合增強(qiáng)的另一原因是基體抑制裂紋的效應(yīng)，當(dāng)材料受到較大應(yīng)力時(shí)，一些有裂紋的纖維可能斷裂，但基體能阻礙裂紋擴(kuò)展并改變裂紋擴(kuò)展方向。成型技術(shù)液體模塑成型技術(shù)（LCM）樹脂傳遞模塑（RTM）真空輔助樹脂傳遞模塑（VARTM）樹脂滲透成型工藝（SCRIMP）結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射模塑在一定的溫度和壓力下，把黏度低的樹脂注入置有增強(qiáng)纖維坯的模具中，然后加熱并固化成型其他低成本成型技術(shù)還包括纖維纏繞、拉擠等成型技術(shù)樹脂傳遞模塑（RTM）特點(diǎn)：具有生產(chǎn)周

6、期短、勞動(dòng)力成本低、環(huán)境污染少、制造尺寸精確、外形光滑、可制造復(fù)雜產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn)，是目前國際上發(fā)展應(yīng)用最快并在航空工業(yè)應(yīng)用最多的低成本技術(shù)之一。發(fā)展與應(yīng)用高性能環(huán)氧復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用在各種飛機(jī)上，其發(fā)展可分為三個(gè)階段：第一階段：應(yīng)用于受力不大的構(gòu)件，如各類操作面、副翼、口蓋、阻力板等。第二階段應(yīng)：應(yīng)用于承力大的結(jié)構(gòu)件，如安定面、全動(dòng)平尾和主受力結(jié)構(gòu)機(jī)翼等。第三階段：應(yīng)用于復(fù)雜受力結(jié)構(gòu)，如機(jī)身、中央翼盒等。發(fā)展與應(yīng)用航空航天上的應(yīng)用 航天應(yīng)用： 1.軍機(jī)應(yīng)用 2.民機(jī)應(yīng)用發(fā)展與應(yīng)用航空航天上的應(yīng)用 航空應(yīng)用 1.衛(wèi)星及空間站的結(jié)構(gòu)材料和部件 2.導(dǎo)彈用結(jié)構(gòu)材料 3.運(yùn)載火箭用結(jié)構(gòu)材料發(fā)展與應(yīng)用在能源、汽車及其他工業(yè)部門的應(yīng)用 對(duì)于未來的汽