碳纖維復(fù)材和其他材料鏈接的方式

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　　隨著碳(C)纖維技術(shù)的進(jìn)步和推廣，目前很多工業(yè)產(chǎn)品都在嘗試使用碳纖維復(fù)合材料(Material)來(lái)替代（用一物質(zhì)代替另一物質(zhì)（多為強(qiáng)者取代弱者的地位))原本的材質(zhì)。在碳纖維部件的設(shè)計(jì)過(guò)程中，難免會(huì)遇到和其他類型材料如鋼鐵、鋁合金等相互鏈接的問(wèn)題，傳統(tǒng)的金屬鏈接工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料的鏈接要求，下面新材便對(duì)碳纖維復(fù)合材料部件和其他材料鏈接的方式做一下簡(jiǎn)單介紹。
 
 
　　碳纖維復(fù)材機(jī)械連接法
 
　　機(jī)械鏈接方式方法在傳統(tǒng)金屬部件中應(yīng)用非常廣泛，主要采用螺栓、鉚釘(rivet)等緊固件來(lái)實(shí)現(xiàn)零件之間的銜接加固。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。雖然這種方式有自身缺陷，但是他對(duì)溫度和蠕變承載性強(qiáng)、組裝和分解都比較容易，連接強(qiáng)度集中等諸多有點(diǎn)在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)連接上應(yīng)用也比較成熟。

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　　機(jī)械連接采用螺栓(組成:頭部和螺桿組成)、鉚釘?shù)染o固件實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的連接。雖然機(jī)械連接存在開(kāi)孔產(chǎn)生應(yīng)力集中、接頭質(zhì)量大、連接效率低等缺點(diǎn)，但是其具有抗高溫和抗蠕變能力強(qiáng)、連接強(qiáng)度分散性小、抗剝離能力大、易于拆卸和組合安裝等顯著優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)汽車連接性能要求較高的部位.機(jī)械連接仍然是其他連接方式方法不可替代（用一物質(zhì)代替另一物質(zhì)（多為強(qiáng)者取代弱者的地位))的。碳(C)纖維復(fù)合材料和金屬類材料在膨脹(inflate)系數(shù)、剛度、化學(xué)性能方面有很大的區(qū)別，所以在連接接頭的選擇(xuanze)上需要諸多實(shí)驗(yàn)研究（research)。另外連接部位的墊片和間隙對(duì)于復(fù)合材料和金屬螺栓接頭的承載能力也有影響，固體墊片的折疊剛度大要比液體的承載能力強(qiáng)，界面之間的空隙會(huì)極大的降低（reduce)連接頭的承載能力。碳纖維復(fù)合材料/鋁合金(熔點(diǎn)660℃)螺拴接頭疊加了熱誘導(dǎo)載荷的機(jī)械載荷對(duì)接頭疲勞壽命有不利影響，由于有效應(yīng)力范圍較小·雙軸載荷工況下的疲勞壽命比單軸載荷工況的更長(zhǎng)。另外碳纖維復(fù)合材料在連接的時(shí)候使用的鉚釘材料和溫度（temperature)比造型對(duì)接頭疲勞強(qiáng)度的影響更大。

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　　碳纖維復(fù)材膠黏劑連接法
 
　　主要方式是使用膠黏劑把碳纖維復(fù)合材料(Material)產(chǎn)品和其他材料品質(zhì)部件連接,打造一個(gè)不可拆卸的整體。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(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過(guò)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(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。使用膠接有很多好處，可以讓產(chǎn)品的表面更光滑、外觀更精美，無(wú)鏈接零部件，結(jié)構(gòu)效率(efficiency)高。這種鏈接方式也有一定的弊端如連接承受力太低，連接周期短容易，膠黏劑容易失效，沒(méi)有辦法拆卸等問(wèn)題(Emerson)。對(duì)于使用環(huán)境比較惡劣的情況(Condition)下膠層和混合接頭的界面性能會(huì)變低。濕熱、高溫情況下會(huì)使膠接效果嚴(yán)重降低（reduce)，甚至出現(xiàn)滑落的情況，所以碳纖維復(fù)合材料連接的時(shí)候需要在全面考慮部件工作環(huán)境下再選擇(xuanze)是否使用膠接。
 
　　以上是對(duì)碳纖維復(fù)合材料部件和其他材料鏈接的兩種常見(jiàn)方式方法的簡(jiǎn)單介紹，希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭?。碳纖維配件一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維制品和不同屬性的材料結(jié)合需要考慮許多因素，新材專業(yè)從事碳纖維工業(yè)的研發(fā)生產(chǎn)(Produce)，歡迎各大廠家合作(collaborate)交流。
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