碳纤维增强复合材料
碳纤维增强材料
碳纤维增强材料
碳纤维增强材料是一种高性能复合材料，由碳纤维和树脂基体组成。
碳纤维是一种高强度、高模量的纤维材料，具有优异的机械性能和化学稳定性，是目前最先进的增强材料之一。
碳纤维增强材料在航空航天、汽车制造、船舶建造、体育器材等领域有着广泛的应用。
首先，碳纤维增强材料具有极高的强度和刚度，比重小、耐腐蚀性好，具有优异的机械性能。
碳纤维的拉伸强度是钢的几倍，同时具有很高的弯曲刚度和抗冲击性能，能够有效提高材料的承载能力和抗疲劳性能。
这使得碳纤维增强材料成为航空航天领域的理想材料，可以大幅度减轻飞机和航天器的重量，提高其飞行性能和燃油效率。
其次，碳纤维增强材料具有优异的耐腐蚀性能和化学稳定性。
由于碳纤维的主要成分是碳元素，因此具有很高的化学稳定性，能够抵抗酸、碱等化学腐蚀，同时不会受潮、老化，具有很长的使用寿命。
这使得碳纤维增强材料在海洋工程、化工设备等领域有着广泛的应用，能够有效延长设备的使用寿命，降低维护成本。
此外，碳纤维增强材料还具有良好的导热性能和电磁屏蔽性能。
碳纤维具有优异的导热性能，能够有效传导热量，使其在航空航天、汽车制造等领域有着广泛的应用。
同时，碳纤维还具有良好的电磁屏蔽性能，能够有效隔绝电磁波，保护设备和人员的安全。
总的来说，碳纤维增强材料具有优异的机械性能、耐腐蚀性能、导热性能和电磁屏蔽性能，是一种理想的高性能复合材料。
随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，碳纤维增强材料将会有着更广阔的发展前景，为各个领域的发展提供强有力的支持。
碳纤维复合材料的成型工艺
碳纤维复合材料的成型工艺一、碳纤维复合材料概述碳纤维复合材料是一种由碳纤维增强体和树脂基体组成的新型高性能材料。
它以其轻质、高强度、高刚度、耐疲劳、耐腐蚀等优异性能，在航空航天、汽车制造、体育器材、建筑结构等领域得到了广泛的应用。
本文将探讨碳纤维复合材料的成型工艺，分析其重要性、挑战以及实现途径。
1.1 碳纤维复合材料的特点碳纤维复合材料的特点主要包括以下几个方面：- 轻质高强：碳纤维具有很高的比强度和比模量，使得复合材料在保持轻质的同时，具有很高的承载能力。
- 高刚度：碳纤维复合材料的刚度远高于传统材料，可以提供更好的结构稳定性。
- 耐疲劳：碳纤维复合材料具有优异的耐疲劳性能，适用于承受反复循环载荷的应用。
- 耐腐蚀：碳纤维复合材料对多种腐蚀性介质具有很好的抵抗力，适用于恶劣环境。
1.2 碳纤维复合材料的应用领域碳纤维复合材料的应用领域非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 航空航天：用于飞机结构、发动机部件等，以减轻重量、提高性能。
- 汽车制造：用于车身、底盘等部件，以提高燃油效率和车辆性能。
- 体育器材：用于自行车、网球拍、高尔夫球杆等，以提供更好的运动性能。
- 建筑结构：用于桥梁、高层建筑等，以提高结构的承载能力和耐久性。
二、碳纤维复合材料的成型工艺碳纤维复合材料的成型工艺是实现其优异性能的关键环节。
不同的成型工艺会影响材料的性能和应用范围。
2.1 预浸料成型工艺预浸料成型工艺是一种常用的碳纤维复合材料成型方法。
该工艺首先将碳纤维与树脂基体预先混合，形成预浸料，然后在模具上铺设预浸料，通过热压或真空袋压等方法固化成型。
预浸料成型工艺具有成型效率高、产品质量好等优点。
2.2 树脂传递模塑成型工艺树脂传递模塑（RTM）成型工艺是一种先进的复合材料成型技术。
该工艺通过将树脂注入闭合模具中，使树脂在模具内流动并浸润碳纤维，最终固化成型。
RTM工艺可以实现复杂形状的制品成型，且具有较低的生产成本。
碳纤维增强复合材料
碳纤维增强复合材料
碳纤维增强复合材料是一种由碳纤维和树脂等基材组成的复合材料，具有优越的物理性能和力学性能。
首先，碳纤维是一种高强度、高模量的纤维材料，相比于传统的金属材料，碳纤维的强度更高且具有较低的重量。
这使得碳纤维增强复合材料具有优秀的强度和刚度，适用于需要轻量化、高强度结构的领域。
其次，碳纤维增强复合材料具有良好的耐腐蚀性能。
与金属相比，碳纤维不会受到氧化或腐蚀的影响，可以在恶劣环境下长时间保持稳定的性能。
这使得碳纤维增强复合材料在海洋工程、航天航空等领域具有广泛的应用前景。
此外，碳纤维增强复合材料还具有优异的热稳定性和耐磨性。
在高温条件下，碳纤维的性能基本不会受到影响，能够保持较高的强度和刚度。
同时，碳纤维增强复合材料还具有良好的耐磨性，能够承受长时间的摩擦和磨损。
另外，碳纤维增强复合材料还可以根据需要进行定向增强。
碳纤维增强复合材料可以利用不同的叠层方式，使得材料在不同方向上具有不同的强度和刚度。
这种定向增强的性能可以满足不同工程领域对材料性能的要求。
总的来说，碳纤维增强复合材料具有独特的物理性能和力学性能，具备轻量化、高强度、耐腐蚀、热稳定等多种优越特性。
随着科技的不断发展和应用领域的扩大，碳纤维增强复合材料必将在各个领域发挥更广泛的作用。
碳纤维增强碳化硅复合材料 制备原理
碳纤维增强碳化硅复合材料制备原理今天来聊聊碳纤维增强碳化硅复合材料制备原理的那些事儿。
你看啊，我们生活中经常能看到钢筋混凝土结构的建筑。
混凝土就好比是碳化硅，它本身有一定的强度，但是比较脆。
而钢筋呢，就像是碳纤维，韧性比较好。
当把钢筋加到混凝土里，就组成了一种很厉害的建筑材料，能够承受更大的压力和拉力。
碳纤维增强碳化硅复合材料也是一样的道理。
说到这，你可能会问，那具体是怎么把碳纤维加到碳化硅里的呢？这就要说到制备的原理了。
首先呢，有一个重要的方法叫化学气相渗透（CVI）。
我一开始接触这个的时候也很困惑，这名字听起来就很专业、很复杂。
我就把它想象成蒸馒头的过程，馒头是在蒸汽的包围下逐渐成型的。
在化学气相渗透中呢，碳化硅是以气相的形式存在的，就像馒头周围的蒸汽一样，然后这些气相的碳化硅分子一点点地渗透到碳纤维的结构里，就像蒸汽渗透到馒头的面粉结构里一样，最后冷却凝固，就得到了碳纤维增强碳化硅复合材料。
还有一种方法叫先驱体浸渍裂解法（PIP）。
我学习这个的时候觉得这像是给香肠灌肉的过程。
把碳纤维当作是香肠的肠衣，先驱体就像是要灌进去的肉糜。
先把先驱体浸渍到碳纤维里，然后通过加热让先驱体裂解转化成碳化硅，就像肉糜在加工后变成香肠内部的肉质一样。
这种碳纤维增强碳化硅复合材料有很大的实用价值。
比如说在航空航天领域，飞机发动机在高速运转的时候面临着高温、高速气流、巨大压力等极端条件。
这个复合材料就像我们上面说的钢筋混凝土一样，既有碳化硅耐高温的特性，又有碳纤维的韧性，能够很好地承受这些极端条件，让发动机运行得更稳定，还能减轻重量提高燃油效率呢。
不过呢，这种制备也有注意事项。
它对原料的纯度要求比较高，如果原料中有杂质，就像我们蒸馒头时面粉里夹杂着沙子，那就会使做出来的复合材料性能大打折扣。
老实说，虽然我研究了一些制备原理，但这领域还有很多未知的地方呢。
比如怎么进一步优化制备工艺，降低成本。
这就给我们留下了很多思考的空间，也希望大家能一起来讨论呀。
碳纤维增强铝基复合材料
应用领域
航空航天
用于制造飞机和航天器 的结构件，以减轻重量
并提高结构强度。
汽车工业
用于制造汽车车身、底 盘和零部件，提高汽车
性能和燃油经济性。
体育器材
用于制造轻量化、高强 度的运动器材，如自行 车架、高尔夫球杆等。
电子产品
用于制造轻薄、强度高 的电子设备外壳和内部
支撑结构。
碳纤维增强铝基复合
02
汽车工业领域
节能减排需求
降低生产成本
随着环保意识的提高，汽车工业领域对节 能减排的需求日益迫切，碳纤维增强铝基 复合材料具有轻量化和节能的特点。
通过采用碳纤维增强铝基复合材料， 可以简化生产流程，降低生产成本。
提高车辆性能
采用碳纤维增强铝基复合材料可以提 升汽车的结构性能和舒适性，提高车 辆的操控性和安全性。
良好的耐腐蚀性
碳纤维增强铝基复合材料具有良好的耐腐蚀性，能够抵抗大气、水和酸的侵蚀。 由于铝基体本身具有一定的耐腐蚀性，加上碳纤维对铝基体的保护作用，该材料 的耐腐蚀性能得到进一步提高。
在腐蚀环境下，碳纤维增强铝基复合材料的表面形成一层致密的氧化膜，能够有 效阻止腐蚀介质侵入材料内部。此外，该材料还具有较强的抗疲劳性能和抗应力 腐蚀能力，能够长期保持性能稳定。
在浸渗过程中，铝液会与碳纤 维发生反应，形成碳纤维增强 铝基复合材料。
该方法适用于制备大型和复杂 的构件，但需要严格控制浸渗 温度和时间。
喷射沉积法
将铝液和碳纤维通过高速喷射的方式同时喷入到沉积室内，在沉积室内形成复合材 料。
喷射沉积法可以制备出具有优良性能的碳纤维增强铝基复合材料，且生产效率高。
THANKS.
的要求。
其他领域
建筑领域
碳纤维增强复合材料概述doc
碳纤维增强复合材料概述doc碳纤维增强复合材料由碳纤维和树脂基体构成，是一种具有高强度、低密度、高刚度和耐腐蚀性能的先进材料。
它的独特性能使其在航空航天、汽车、体育器材等领域得到广泛应用。
本文将对碳纤维增强复合材料的制备方法、性能特点及应用领域进行概述。
碳纤维增强复合材料的制备方法有两种主要的工艺路线，分别是预浸法（或称预浸料法）和干法。
在预浸法中，碳纤维将预先浸渍于树脂基体中，然后通过热固化或光固化过程，使其形成固态复合材料。
而在干法制备中，碳纤维和树脂基体分别以纤维片和树脂薄膜的形式制备，并通过层叠和热压等工艺将其结合在一起。
碳纤维增强复合材料具有许多出色的性能特点，其中最显著的就是其很高的强度和刚度。
与传统的金属材料相比，碳纤维复合材料的强度和刚度可以提高数倍甚至数十倍。
此外，碳纤维的密度非常低，使得复合材料具有较轻的重量。
这种轻量化的特性使得碳纤维复合材料成为飞机、汽车等领域的理想选择，能够降低能源消耗和减少环境污染。
另外，碳纤维增强复合材料还具有较高的耐腐蚀性能。
碳纤维本身具有优异的抗腐蚀能力，而且复合材料的树脂基体能够有效隔离外界湿气和化学物质的侵蚀，从而提高材料的耐腐蚀性。
这使得碳纤维复合材料在海洋、化工等腐蚀性环境下具有广阔的应用前景。
碳纤维增强复合材料的应用领域广泛。
在航空航天领域，碳纤维复合材料被广泛应用于飞机机身、翼梁、尾翼等部件中，以降低重量和提高强度，同时提高燃料效率和航程。
在汽车领域，碳纤维复合材料可以用于车身、底盘等部件的制造，以提高车辆的性能和安全性。
此外，碳纤维复合材料还被用于制作体育器材、建筑材料等。
总之，碳纤维增强复合材料是一种具有优异性能的先进材料，其高强度、低密度、高刚度和耐腐蚀性能使其在各个领域具有广泛应用前景。
随着科技的不断进步，碳纤维增强复合材料将会在更多的领域发挥重要作用，推动现代工业的发展和进步。
碳纤维增强复合材料
碳纤维增强复合材料碳纤维增强复合材料（CFRP）是一种由碳纤维和树脂基体组成的复合材料。
碳纤维是一种轻质高强度的纤维材料，具有优异的力学性能和化学稳定性。
树脂基体则起到粘结和保护纤维的作用。
CFRP因其高强度、高刚度、耐腐蚀和轻质的特点，被广泛应用于航空航天、运动器材、汽车和建筑等领域。
CFRP具有优异的力学性能。
碳纤维的强度和刚度远高于传统金属材料，因此CFRP的拉伸和弯曲强度也相对较高。
此外，碳纤维具有较低的线膨胀系数，使得CFRP具有优秀的尺寸稳定性和热稳定性。
另外，碳纤维还具有优异的疲劳性能，能够承受长期的使用和重复的载荷。
CFRP的轻质特性使之成为代替金属的理想材料。
相比于传统金属材料，CFRP的密度只有其一半左右，因此在重量要求较高的领域（如航空航天）具有非常大的优势。
在汽车行业中，使用CFRP可以降低车辆的整体重量，提高燃油效率和续航里程。
CFRP还具有良好的耐腐蚀性能。
相比于金属材料容易受到氧化和腐蚀的影响，CFRP不容易受到化学物质的侵蚀。
这使得CFRP在恶劣环境下可以更好地保持其性能稳定性。
然而，CFRP也存在一些不足之处。
首先，CFRP的成本相对较高，主要是由碳纤维的制备和树脂的浸润过程所导致的。
其次，CFRP容易受到挤压、冲击和断裂的影响，而且一旦损坏很难修复。
此外，CFRP的导电性较差，限制了其在一些领域的应用。
为了克服这些不足，研究者们正在不断研发改进CFRP的制备技术和性能。
近年来，采用3D打印、自组装和纳米复合等新技术制备CFRP的研究逐渐增多。
这些方法可以有效地降低CFRP的成本，提高其性能。
此外，通过在复合材料中引入导电纳米材料，可以使CFRP具有良好的导电性能，从而扩展其应用范围。
综上所述，碳纤维增强复合材料是一种具有高强度、高刚度、轻质和耐腐蚀性能的材料。
尽管CFRP存在一些不足，但随着技术的不断进步，相信CFRP在未来将有更广泛的应用前景。
碳纤维增强复合材料的力学性能和设计
碳纤维增强复合材料的力学性能和设计一、什么是碳纤维增强复合材料在现代工业生产中，碳纤维增强复合材料是一种非常重要的新型材料，它不仅具有轻质、高强、高刚度等优良的物理力学性能，而且还具有较好的耐腐蚀性、耐磨性以及绝缘性。
碳纤维增强复合材料是由碳纤维和树脂、金属等复合材料制成的，这样的材料在现代航空、汽车、轨道交通、电子科技、船舶制造、体育器材等领域得到广泛的应用。
二、碳纤维增强复合材料的力学性能1、高强度：碳纤维的特殊结构和生长过程使得其具有很高的强度，而且这种强度与单向排列方向有很大关系。
因此，增强材料大多用于单向、对角和斜交等布局。
2、高刚度：材料的刚度是各个方向上的刚度之和，因此确定各向异性对基体中碳纤维增强材料的刚度起着决定性作用。
在各向同性材料的情况下，碳纤维增强材料通常具有比基体材料高几倍甚至十倍以上的刚度。
3、疲劳寿命较长：碳纤维增强材料的疲劳性能比其他材料要好，能够承受数百万次循环载荷，而且具有较长的使用寿命。
4、耐磨性强：碳纤维增强材料具有较高的物理力学性能，因此具有很强的耐磨性，特别适合用于制造高速运动的器械。
三、碳纤维增强复合材料的设计1、确定应用载荷：设计时必须要先明确碳纤维增强复合材料所要承受的载荷种类，包括静载和动载。
2、确定应变水平：应变水平是材料破坏的重要参数之一，针对不同应变水平设计不同的材料也是十分必要的。
合适的应变水平设计可以确保材料在特定要求下具有最佳性能。
3、确定强度参数：材料的强度是指承受载荷时材料破坏的极限值。
因此，通过实验和仿真计算来得到材料的破坏极限值，再以此为依据来确定设计强度决策。
4、考虑制造成本：设计材料必须要考虑到成本因素，包括制造、运输、安装等费用。
因此，在涉及到大批量生产时，提前考虑到成本问题十分重要，可以有效降低生产成本。
四、结论碳纤维增强复合材料在现代工业生产中具有十分广泛的应用，由于其具有很高的物理力学性能，设计时需要考虑的因素也比较多。
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C3D／PA复合材料的合成工艺
后浸渍法将纤维状热塑性聚合物与增强纤维共混编织 或粉状热塑性聚合物与增强纤维混合后，加热至聚合物熔 点以上的温度，保压成型，其实质亦是以聚合物熔体浸渍 纤维。 Wen—Shyong Kuo采用后浸渍及两步编织法制得C3D／ PA复合材料，并对其力学性能和破坏形式作了研究，认为 控制合适的熔融温度和保压时间对其性能的影响十分明显。 Mitsugu Todo等亦以整体编织技术制备并研究了C3D增 强PA及改性尼龙( PA)复合材料拉伸破坏行为。
因而碳纤维增强尼龙(CF／PA)复合材料近年来发 展很快。目前国内外CF／PA复合材料主要是以短切或 长碳纤维增强PA6、PA66等基体。
liuq1217@碳纤维源自强尼龙复合材料例如美国Wilson—Fiberfil公司使用40％碳纤维 增强PA一66，其弯曲强度可达2758MPa，拉伸强度可达 到317．2MPa，而纯尼龙66树脂的拉伸强度只有86MPa。
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C3D／PA复合材料的合成工艺
此后不久日本Sumitomo Rubber公司的Osaka成功地通过 RIM技术合成出长碳纤维增强尼龙复合材料。通过向预先铺好 长碳纤维的模具中注入低粘度的熔融己内酰胺单体，使得己 内酰胺单体在模具中于纤维表面聚合成尼龙大分子，有效地 克服了热塑性材料熔体粘度高，不易流动这一障碍。 RIM 法，利用液态原位聚合原理，使尼龙基体与碳纤维 很好地浸润，且由于有真空及压力辅助，使得大型件及形状 复杂的中空制件的合成变得可行，是制备C3D／PA复合材料较 为合适的方法。Sumitomo Rubber公司正准备将这一技术应 用到需求广泛的体育器材及汽车组件领域中。
liuq1217@
C3D／PA复合材料的合成工艺
静态浇铸法操作方便、工艺简单，在制备小型件时 较为方便，但对于大型件或形状复杂件则不太适合。
这是由于单体活性料对温度、水分均很敏感，活性 料对纤维编织体的浸润需要一定时间。
如长时间保持低温，则活性料极易失效；如提高浇铸 温度，活性料粘度迅速上升，不易充分浸润纤维。
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C3D／PA复合材料的合成工艺
因此，国外研究人员提出了更有效的制备C3D／PA复合 材料的方法，即反应注射成型技术。
3、反应注射成型技术
反应注射成型(RIM)技术，首先被Bayer用以合成聚氨 酯。随后，又提出尼龙RIM 合成体系以改进聚氨酯的缺点， 机械强度不足、耐热性及流动性差等。 1981年美国Monsando公司发表了以汽车外身件为目标 的尼龙反应注射成形体系。
CFRPA66已广泛应用于汽车工业、体育用品、纺 织机械、航空航天材料等领域 。
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连续碳纤维增强尼龙复合材料力学实验
实验内容：
试验所用材料为自制MC尼龙、连续碳纤维增强MC尼龙 (简称CCF／MCPA)，碳纤维的体积分数为l2％ ～24％ 。 碳纤维为T300高强度聚丙烯腈基碳纤维，其密度为1．76g ／cm3，单纤直径为6-8微米 ，由日本进口，将碳纤维进 行450℃／h空气氧化处理。 摩擦磨损试验在MM一200型摩擦磨损试验机上进行，试 样尺寸为25mm×7mm ×6mm，表面经600#砂纸打磨。对磨偶 件为45#钢试环，热处理硬度为40～45HRC，直径40mm，厚 度10 mm，表面粗糙度Ra=0.32-0.63微米。用丙酮清洗试样 和试环表面。滑动速度为0．42m／s。试验载荷分别为50N、 150N、250N，滑动时间为60min。
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连续碳纤维增强尼龙复合材料力学实验
表1为不同碳纤维体积分数CCF／MCPA的力学性能数据， 由表可知，复合材料的弯曲强度、弯曲弹性模量、冲击强度 和平面剪切强度随碳纤维含量的增加而提高，横向剪切强度 略有下降。
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连续碳纤维增强尼龙复合材料力学实验
传统热塑性复合材料合成方法有两种，预先浸渍法和 后浸渍法。 这两种方法各有利弊，预先浸渍法在加工前即已达到 成品形状，其缺点是不易形成复杂形状的制品且浸渍液的 挥发和回收费用高，容易造成环境污染； 后浸渍法采用纤维混编或将粉状基体材料与增强纤维 共混热压，较之预先浸渍法容易形成形状复杂的制品，但 成型过程中极易产生内应力。
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连续碳纤维增强尼龙复合材料力学实验
摩擦系数与载荷的关系
磨损率与载荷的关系
在低载荷时，由于基体MC尼龙已处于粘流态转变阶段， 摩擦系数高，粘着转移严重。而在更高载荷时，在摩擦温 度的作用下，材料的表层粘度下降，起到润滑剂的作用， 摩擦系数小，磨损率也降低。
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连续碳纤维增强尼龙复合材料力学实验
图2 复合材料磨损表面及磨削形貌的SEM照片 在载荷为50N和250N时，磨损表面均裸露出大量纤维， 一方面起承载作用，另一方面可阻止偶件表面微凸体对基体 的切削作用，降低磨损率。 250N时，纤维因磨损逐渐变细，由于没有基体的支撑和 保护，纤维最终断裂脱落。
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liuq1217@
三维编织碳纤维增强尼龙复合材料
美国A．B．Maeander等通过实验证明了三维编织物能 够大幅度提高复合材料的强度和刚度这一事实。正是基于 这些优点，C3D／PA复合材料必将拥有广阔的发展前景。
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C3D／PA复合材料的合成工艺
1、后浸渍法与三维整体编织技术：
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连续碳纤维增强尼龙复合材料力学实验
通过记录摩擦力矩T(取记录平均值)及环的半径r和载荷 P，利用公式μ =T／(rP)计算得到摩擦系数。通过测量磨痕 的宽度计算出磨损体积，再计算出单位体积和单位载荷下 的磨损体积损失，并以此评价磨损率w。 采用Neophot光学显微镜观察和分析偶件试环磨损表面 形貌，并进而分析材料转移情况及磨损机理；采用XL30 ESEM型扫描电子显微镜观察磨痕及磨屑的形貌。
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C3D/PA6复合材料工艺特点及影响因素
影响因素：
纤维体积分数的影响
模具预热温度的影响 催化剂用量的影响 纤维表面状态的影响
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PA6／C3D复合材料热机械性能分析
PA6及其复合材料的储能模量随温度变化曲线
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C3D／PA复合材料的合成工艺
但目前，国内尚未有以此技术进行C3D／PA复合材料制 备的报道。由于三维整体编织所制得的材料是预制件而不 是最终产品，要形成复合材料还必需注入基体复合固化， 工艺较为复杂。
2、液态原位缩聚与静态浇铸法：
树脂传递模塑(RTM)工艺是三维编织复合材料最适宜的 制备技术，然而RTM 对基体的要求苛刻(如粘度，固化时间 等)，使得三维编织复合材料的基体仅限于一些低粘度的热 固性聚合物，严重制约了三维编织复合材料的快速发展。
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C3D／PA复合材料的合成工艺
天津工业大学复合材料研究所研究的“三维异型整体 编织工艺的研究和三维编织设备及织物的研制”项目，已 获国家科技进步二等奖。
吴晓青等的研究表明，采用三维整体编织方法成形的热 塑性复合材料的拉伸强度比国外采用注射成型法热塑性复合 材料的拉伸强度高1.5倍。这说明三维整体编织技术是制备 C3D／PA复合材料的一种可行方法。
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尼龙材料
尼龙本身是性能优异的工程塑料，但吸湿性大，制 品尺寸稳定性差．强度与硬度也远远不如金属．
为了克服这些缺点，早在70年代以前．人们就采用碳 纤维或其它品种的纤维进行增强以改善其性能．
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碳纤维增强尼龙复合材料
用碳纤维增强尼龙材料近年来发展很快，因为尼 龙和碳纤维都是工程塑料领域性能优异的材料，其复 台材料综台体现了二者的优越性，如强度与刚性比未 增强的尼龙高很多，高温蠕变小，热稳定性显著提高 了，尺寸精度好，耐磨。阻尼性优良，与玻纤增强相 比有更好的性能。
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C3D／PA复合材料的合成工艺
T．Yamaguchi等分别将玻纤增强与碳纤增强环氧基复 合材料与RIM 尼龙基复合材料进行了比较，并得出碳纤增 强RIM 尼龙复合材料具有比其它材料更优良的综合性能的 结论 。 T．Yamaguchi等在实验的基础上，通过RIM 技术制得 由C3D／PA复合材料构成的中空网球拍，这种球拍强度、硬 度与同密度的环氧复合材料球拍相当甚至更高。在1570N的 作用力下，能承受90万次的冲击测试，其减震性能优于同 密度的环氧基复合材料 。
连续碳纤维增强尼龙复合材料力学实验
图3
偶件钢试环的对磨表面形貌照片
当载荷为50N时，对磨环表面的转移膜呈分离的、不连 续的长条块状；当载荷为250N时，对磨环表面形成了比较 均匀而连续的转移膜。
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连续碳纤维增强尼龙复合材料力学实验
结论：
1 ) CCF／MCPA复合材料的弯曲强度、弯曲弹性模 量、冲击强度和平面剪切强度随碳纤维含量的增加而提 高。 2 ) CCF／MCPA复合材料的摩擦系数和磨损量随着载 荷的增加而降低。 3 ) CCF／MCPA复合材料其磨损机制主要是磨粒磨 损和粘着磨损。
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三维编织碳纤维增强尼龙复合材料
短碳纤维复合材料加工性好，长碳纤维复合材料则具有 较好的力学性能。而三维编织复合材料具有整体性和力学结 构合理两大特点。三维编织复合材料作为一种结构与功能完 美结合的先进纺织复合材料越来越受到人们的重视。 由于其异型件一次编织成型，纤维贯穿材料的三个方向 形成三维整体网状结构，所以从根本上解决了传统复合材料 沿厚度方向的刚度和强度性能较差，面内剪切和层间剪切强 度低，易分层且冲击韧性和损伤容限低等缺点。
根据复合材料混合定律，随着碳纤维含量的增加，复 合材料的强度增大，材料宏观表现为强度增加。
CCF／MCPA的剪切强度由基体与纤维共同决定，且纤维 的强度远高于基体，此时，其平面剪切强度主要受纤维控 制，基体主要传递载荷的作用，所以，纤维体积含量越高， CCF/MCPA的平面剪切强度越大，与复合材料的混合定律一 致。