碳纤维增强树脂基复合材料(精)
碳纤维增强树脂基复合材料的应用及展望

碳纤维增强树脂基复合材料的应用及展望摘要:现阶段,社会进步迅速,在机械行业的发展过程中,目前复合材料的制造主流为轻量化、绿色环保,这种材料的应用领域较为广泛。
我国自主研发并得到应用的轻量化材料主要有:高性能钢材、轻质铝合金、高强度塑料以及一些复合型材料,其中复合型材料主要以纤维增强树脂基复合材料为主。
在实际发展中,碳纤维增强树脂基复合材料具有质轻、强度高、耐热性能好、可塑性强、耐腐蚀等特点,逐渐应用到汽车行业、航天航空行业等,显著提升了行业的整体质量和性能强度,在一定程度上推进了行业的发展。
但是由于碳纤维增强树脂基复合材料的价格比较昂贵,在一定程度上限制了其在各个行业的推广应用,针对这种现状我国加大了对碳纤维增强树脂基复合材料的研发力度,不仅增强了对科研人员培训,还设定了专门的研发基地,为扩大材料的使用范围而努力奋斗着。
关键词:碳纤维;树脂基复合材料;应用及展望引言碳纤维称之为“21世纪新材料之王”,是国防建设不可或缺的战略材料,作为武器装备的基础性原材料,已成为国家“十三五”战略性新兴产业的发展重点。
开展碳纤维材料的应用研究对于提高我国的综合国力,实现材料强国的战略方针,具有划时代的意义。
碳纤维是一种含碳质量分数在95%以上的的特种纤维,具有高强质轻,耐疲劳、耐腐蚀,导电导热、电磁屏蔽性等优异性能,外形柔软,可加工成各种织物。
按照加工原料的不同,碳纤维可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维等。
市场90%以上的碳纤维都是以聚丙烯腈纤维为原材料,在高温惰性的气体环境中,经过氧化、碳化等工艺制成的无机高分子纤维。
同英国、美国、日本等发达国家相比,我国的碳纤维研发起步较晚,但在国家政策的引导下,已进入到快速发展阶段,诞生了以威海光威复合材料股份有限公司、中复神鹰碳纤维有限公司、江苏恒神股份有限公司为代表的骨干企业。
目前,国产的T300,T700,T800,M40J级别的碳纤维性能及表观质量已达到日本东丽公司同级别产品的性能水平,且部分产品已应用到国防军工领域;T1000级别碳纤维已取得突破性进展,百吨级生产线可实现投产;M55J级别高强高模的制备技术已取得重大突破,部分企业正在开展工程化的技术攻关及后续生产的稳定性研究。
光固化碳纤维增强树脂基复合材料的研究

光固化碳纤维增强树脂基复合材料的研究光固化碳纤维增强树脂基复合材料是一种新型的高性能材料,具有优异的力学性能和化学稳定性,因此在航空航天、汽车、建筑等领域得到了广泛的应用。
本文将从材料的制备、性能及应用等方面进行探讨。
一、材料的制备光固化碳纤维增强树脂基复合材料的制备主要包括预浸料制备、层压成型和光固化三个步骤。
预浸料制备是将碳纤维与树脂预浸料混合均匀,使其充分浸润碳纤维,形成预浸料。
层压成型是将预浸料按照一定的层次和方向堆叠在一起,然后经过高温高压处理,使其形成固态复合材料。
最后,通过光固化技术,将复合材料暴露在紫外线下,使其树脂基固化,形成最终的光固化碳纤维增强树脂基复合材料。
二、材料的性能光固化碳纤维增强树脂基复合材料具有以下优异的性能:1. 高强度:碳纤维具有高强度和高模量,能够有效地增强复合材料的强度和刚度。
2. 轻质:碳纤维比重轻,能够有效地降低复合材料的重量。
3. 耐腐蚀性:树脂基具有良好的耐腐蚀性,能够在恶劣的环境下长期使用。
4. 耐热性:碳纤维具有良好的耐高温性能,能够在高温环境下长期使用。
5. 良好的成型性:复合材料具有良好的成型性能,能够制成各种形状的零件。
三、材料的应用光固化碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天、汽车、建筑等领域得到了广泛的应用。
在航空航天领域,光固化碳纤维增强树脂基复合材料被广泛应用于飞机机身、翼面、尾翼等部件,能够有效地降低飞机的重量,提高飞行性能。
在汽车领域,光固化碳纤维增强树脂基复合材料被应用于车身、底盘等部件,能够有效地降低汽车的重量,提高燃油经济性。
在建筑领域,光固化碳纤维增强树脂基复合材料被应用于建筑结构、桥梁等部件,能够有效地提高结构的强度和耐久性。
总之,光固化碳纤维增强树脂基复合材料是一种具有广泛应用前景的高性能材料,随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展,其应用前景将会更加广阔。
碳纤维增强树脂基复合材料的应用及展望 张钰阳

碳纤维增强树脂基复合材料的应用及展望张钰阳摘要:碳纤维增强树脂基复合材料具有高强质轻、耐高温、耐疲劳等性能,在航空航天和轨道交通领域已从非承力构件扩展应用到主承力构件,在风电领域作为风机叶片的材料降低了风机负载,提高了风能利用率,在体育休闲领域用来制作渔杆、自行车、球拍、滑雪板等休闲体育器材,提高了国际体育比赛的竞争力;由于其X射线透过性强且与生物相容性好,在医疗器械领域用来制作人工器官和数字影像设备配套板材。
指出我国碳纤维复合材料完整的产业链已基本形成,但在高品质和低成本化方面与国外仍存在一定差距。
建议加强碳纤维基础性的应用研究,组建碳纤维领域专业人才的研发团队,提供专业装备的配套服务,拓宽碳纤维增强复合材料的应用领域。
关键词:碳纤维复合材料;工艺;应用;展望1.碳纤维增强树脂基复合材料的成型工艺碳纤维具有柔软可加工性,适用于真空热压罐、模压、树脂传递模塑(RTM)、拉挤等多种成型工艺。
真空袋/热压罐成型工艺:将已完成预定铺层的碳纤维增强树脂基复合材料胚料放在专用压力容器内,再依次辅设隔离膜、透气毡、真空袋膜等,使胚料密封于容器和真空袋之间,然后在容器内施加一定的压力和温度,通过抽真空、加压升温固化成型。
该工艺适用于机翼、机身、雷达等航空航天设备制作成型。
模压工艺:将已完成铺层的胚料放入金属模具的上、下模模腔内,随后施加一定的压力(8~10MPa),升温固化成型。
该工艺成型快,精度高,适用于表观光滑,尺寸精度要求高的产品批量生产。
RTM成型工艺:将增强纤维织物预先在模具中形成相应的形状,再将树脂注塑于封闭的模腔中完全浸润纤维织物,然后固化成型。
该工艺产品形状灵活,成型简捷,多适用于游艇、船体的设计。
拉挤成型工艺:在一定牵引力作用下,将连续纤维丝束、纤维带经过树脂槽进行浸渍胶液,然后依次通过挤压模具固化成型,此过程可实现自动化控制,生产效率高,适用于生产方形、角型、工字型等截面的型材,目前在风电领域应用较多。
碳纤维增强树脂基复合材料成型方式

碳纤维增强树脂基复合材料成型方式
碳纤维增强树脂基复合材料是一种高性能材料,具有轻质、高强、高
刚度、耐腐蚀等优点,被广泛应用于航空、航天、汽车、体育器材等
领域。
而其成型方式也是影响其性能的重要因素之一。
碳纤维增强树脂基复合材料的成型方式主要有手工层叠法、自动化层
叠法、注塑成型、压缩成型、热压成型等多种方式。
手工层叠法是最早的成型方式,其特点是工艺简单,成本低,但生产
效率低,质量难以保证。
自动化层叠法则是在手工层叠法的基础上发
展起来的,通过机器人自动叠放纤维布,提高了生产效率和产品质量。
注塑成型是将预浸料放入模具中,通过注塑机将树脂注入模具中,然
后进行固化。
这种成型方式适用于复杂形状的零件,但需要专门的注
塑设备和模具,成本较高。
压缩成型是将预浸料放入模具中,然后通过压力将树脂浸透纤维,最
后进行固化。
这种成型方式适用于大批量生产,但需要专门的压力设
备和模具。
热压成型是将预浸料放入模具中,然后通过高温和高压将树脂浸透纤
维,最后进行固化。
这种成型方式适用于高性能复合材料的生产,但需要专门的高温高压设备和模具。
总的来说,不同的成型方式适用于不同的产品和生产需求。
在选择成型方式时,需要考虑产品的形状、尺寸、数量、质量要求以及生产成本等因素。
同时,还需要注意成型过程中的温度、压力、固化时间等参数的控制,以确保产品的性能和质量。
碳纤维增强树脂基复合材料

碳纤维增强树脂基复合材料碳纤维增强树脂基复合材料是一种具有高强度、高模量、耐腐蚀性和轻质化等优良性能的新型材料,广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域。
本文将对碳纤维增强树脂基复合材料的制备工艺、性能特点及应用前景进行介绍。
首先,碳纤维增强树脂基复合材料的制备工艺包括原材料选取、预处理、成型、固化等多个环节。
在原材料选取方面,需要选择优质的碳纤维和树脂,并对其进行表面处理以提高其界面粘合性。
在成型过程中,可以采用手工层叠、自动纺织、注塑成型等方法,根据不同的产品要求进行选择。
固化工艺则是利用热固化或者光固化技术,使得树脂基复合材料达到预期的性能指标。
其次,碳纤维增强树脂基复合材料具有优异的性能特点。
首先是高强度和高模量,碳纤维本身具有很高的强度和模量,与树脂复合后可以进一步提高材料的整体性能。
其次是耐腐蚀性,碳纤维不易受到化学腐蚀,使得复合材料在恶劣环境下依然能够保持稳定的性能。
此外,碳纤维增强树脂基复合材料还具有轻质化的特点,可以大幅减轻产品重量,提高使用效率。
最后,碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域有着广阔的应用前景。
在航空航天领域,碳纤维增强树脂基复合材料可以用于制造飞机机身、发动机零部件等,以提高飞行器的整体性能。
在汽车领域,该材料可以用于制造车身结构、悬挂系统等,以提高汽车的安全性和燃油经济性。
在船舶领域,碳纤维增强树脂基复合材料可以用于制造船体、桅杆等,以提高船舶的耐久性和航行性能。
在体育器材领域,该材料可以用于制造高性能的运动器材,如高尔夫球杆、网球拍等,以提高运动员的比赛水平。
综上所述,碳纤维增强树脂基复合材料具有广泛的应用前景,制备工艺成熟,性能优异,是一种具有发展潜力的新型材料。
随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,相信碳纤维增强树脂基复合材料将会在更多领域展现出其独特的优势和价值。
碳纤维增强树脂基复合材料对于人类社会经济发展的重要意义-概述说明以及解释

碳纤维增强树脂基复合材料对于人类社会经济发展的重要意义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以简要介绍碳纤维增强树脂基复合材料的定义和特点,以及表明该材料在人类社会经济发展中的重要意义。
概述部分内容如下:引言碳纤维增强树脂基复合材料是一种由碳纤维和树脂组成的高性能材料。
它以其轻质、高强度、耐温、耐腐蚀等特点,在工业领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨碳纤维增强树脂基复合材料在人类社会经济发展中的重要意义。
文章结构本文将从以下几个方面进行探讨:首先,我们将介绍碳纤维增强树脂基复合材料的定义和特点;接着,我们将探讨该材料在工业领域的应用;最后,我们将总结碳纤维增强树脂基复合材料对人类社会经济发展的重要意义,并展望其未来发展的前景。
目的本文的目的在于全面了解碳纤维增强树脂基复合材料的特性和应用,以及分析其对人类社会经济发展的重要意义。
通过深入研究和论证,我们希望能够进一步认识该材料的潜力和价值,为其在未来的应用和发展提供一定的指导和推动。
1.2文章结构文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的。
在概述中,将介绍碳纤维增强树脂基复合材料的概念和特点,并说明其对于人类社会经济发展的重要性。
在文章结构部分,将对整篇文章的布局和章节内容进行简要介绍。
最后,在目的部分将阐明本文的写作目的,即通过论述碳纤维增强树脂基复合材料的重要意义来引起人们对于其发展的关注。
正文部分将分为2.1和2.2两个小节。
在2.1节中,将详细介绍碳纤维增强树脂基复合材料的定义和特点,包括其由碳纤维和树脂组成、高强度、轻质化、耐热性等方面的特点。
同时,将通过相关的实例和研究成果来支撑这些特点的重要性。
在2.2节中,将探讨碳纤维增强树脂基复合材料在工业领域的广泛应用。
将结合实际案例,讨论其在航空航天、汽车、建筑等领域中的应用和优势,以及对于社会经济发展的积极影响。
结论部分将呈现碳纤维增强树脂基复合材料对人类社会经济发展的重要意义。
碳纤维增强树脂基复合材料的优点

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碳纤维复合材料论文

碳纤维复合材料论文导言碳纤维复合材料(CFRP)是一种由碳纤维和树脂基体组成的高性能材料。
随着科技的进步,CFRP在航空航天、汽车工业、体育用品等领域中得到了广泛的应用。
本论文将就CFRP的制备方法、性能特点以及应用前景进行详细探讨。
1. CFRP的制备方法CFRP的制备方法通常包括纺丝、预浸料、固化和成型四个步骤。
1.1 碳纤维纺丝碳纤维是由多个碳纤维丝束组成的。
纺丝过程中,先将碳纤维丝束在高温下拉伸,然后进行表面处理,以增加纤维与树脂的粘合性能。
1.2 预浸料制备预浸料是将纺丝得到的碳纤维与树脂基体进行浸渍得到的材料。
树脂基体一般采用环氧树脂。
预浸料制备过程中需要控制纤维的含量、纤维间的排列方式以及树脂的渗透性。
1.3 固化固化是指通过加热或加压将树脂基体中的单体或低分子量聚合物转变为高分子量聚合物的过程。
固化可以提高CFRP的强度和刚度。
1.4 成型成型是将固化后的预浸料经过特定形状的模具加热或加压成型,得到最终的CFRP产品。
2. CFRP的性能特点CFRP具有许多优良的性能特点,使其成为许多领域的首选材料。
2.1 高强度和高刚度相比于传统的金属材料,CFRP具有更高的强度和刚度。
其拉伸强度可以达到2000 MPa,弹性模量可以达到150 GPa以上。
2.2 轻质CFRP的密度大约为1.6 g/cm³,相比于钢材(7.8 g/cm³)和铝材(2.7g/cm³),CFRP具有更轻的重量优势。
2.3 抗腐蚀性由于CFRP的主要组成部分是碳纤维和树脂基体,它具有优良的抗腐蚀性能,不易受潮湿环境、化学物质和气候变化的影响。
2.4 热稳定性CFRP具有较高的热稳定性,可以在高温环境下长期使用而不发生形变或脆化。
2.5 高耐疲劳性由于CFRP的高强度和高刚度,它具有出色的耐疲劳性能,适用于长期受到重复加载的应用场景。
3. CFRP的应用前景随着CFRP技术的不断发展,其在各个领域的应用前景十分广阔。
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碳纤维增强树脂基复合材料
复合材料:指由两种或两种以上独立组分材料经复合工艺制得的一种多组分材料。
分散相为增强体,连续相为基地。
在复合材料中,各组分仍保持原有性质,但它们彼此取长补短,相得益彰,使其综合性能更加完善,构成新一代先进复合材料(Advanced Composite Material,ACM).
ACM与传统的金属材料比较具有质量轻、高强度、高刚性、耐疲劳和热膨胀系数小等一系列优异性能。
目前一般将比强度(强度/密度)在4×106 cm以上,比模量(模量/密度)在4×108cm以上的复合材料称为先进复合材料。
五类增强纤维主要有碳纤维(CF)、硼纤维(BF)、凯鞭拉纤维(KF)、碳化硅纤维(SF)、氧化铝纤维(AF)。
基中碳纤维居五大增强纤维之首。