怎樣提高碳纖維復合材料的韌性

　　碳(C)纖維復合材料(Material)是碳(C)纖維與樹脂(Resin)、金屬、陶瓷(原料:非金屬礦物)等材料基體復合而成的，強度（strength)、彈性模量等比起普通的碳(C)纖維來說都有所提高, 不過有個很大的不好的地方，韌性(toughness)差。碳纖維復合材料在復合材料大家族中，纖維增強材料一直是人們關(guān)注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進，使其復合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復合材料。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發(fā)達國家的嚴格控制。為了解(Find out)決這個問題(Emerson)，科學家們做了非常多實驗（experiment)，也取得了一定的成果，下面就來具體說一下。

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  　　要解決這一問題(Emerson)，有兩個方法：一是使用碳(C)纖維束，但實際應用很困難（difficult)；二是最大化減少界面間的鍵合力，在纖維表面上涂一層油，雖然使界面剪切應力大大降低（reduce)，可是剪切強度（strength)大為減少，不實用。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。在研究（research)影響(influence)碳纖維復合材料(Material)韌性(toughness)的各種因素(factor)時，人們發(fā)現(xiàn)可用纖維斷裂（fracture)功來衡量材料的韌性。最后的出，纖維的模量越高，韌性就越差。   　　后來，科學家們在環(huán)氧(Oxygen)樹脂(Epoxy resin)(Resin)中加入膨脹(inflate)單體進行共聚來提高碳纖維復合材料的韌性，隨著膨脹單體的用量增加，固化過程(guò chéng)中體積（volume)收縮減小。當體積收縮降低到接近于零時，材料的沖擊韌性增加到極大值。由于固化過程中，樹脂的體積膨脹使它在不規(guī)則的表面產(chǎn)生微機械齒合力，改善了樹脂的粘結(jié)能力。   　　對于不同的碳纖維復合材料使用同樣的膨脹單體，效果是不一樣的，不過還是能提高它的性能，相信以后，膨脹聚合反應在制備高韌性碳纖維復合材料方面將會起到越來越重要的作用。而人們對碳纖維復合材料的研究還在繼續(xù)，以后將會發(fā)展得更加好。