碳纖維板的應(yīng)用很有潛力

碳(C)纖維板用于復(fù)合材料(Material)的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)始于上世紀(jì)90年代。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。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)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。由于它的方向強(qiáng)度（strength)、沖擊抗力較機(jī)織復(fù)合材料好，且針織物的線圈(winding)結(jié)構(gòu)有很大的可伸長性，易于制造非承力的復(fù)雜形狀構(gòu)件。目前國外已生產(chǎn)(Produce)了先進(jìn)的工業(yè)針織機(jī)，可以快速生產(chǎn)復(fù)雜的近無余量結(jié)構(gòu)，而且材料浪費(fèi)少。碳纖維板這種方法制造的預(yù)成形體可以加入定向纖維有選擇(xuanze)地用于某些部位增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能。另外，這種線圈的針織結(jié)構(gòu)在受到外力時(shí)很容易變形，因此適于在復(fù)合材料上成形孔，比鉆孔具有很大優(yōu)勢(shì)（解釋:能壓倒對(duì)方的有利形勢(shì))。但是它較低的機(jī)械性能也影響(influence)了它的廣泛(extensive)應(yīng)用。碳纖維板在航空航天工業(yè)的應(yīng)用很有潛力（指?jìng)€(gè)人能力發(fā)展的可能性)。而采用經(jīng)向針織技術(shù)，并與纖維鋪放概念(Idea)相結(jié)合，制造的多軸多層經(jīng)向針織織物一般稱為經(jīng)編織（to braid）物。這種材料由于不折疊，因此纖維能以最佳形式排列。經(jīng)編技術(shù)可以獲得厚的多層織物且按照期望確定纖維方向，由于不需要鋪放更多的層數(shù)，極大提高經(jīng)濟(jì)(jīng jì)效益(benefit)。國外目前已經(jīng)能夠在市場(chǎng)(shì chǎng)上獲得各種寬幅的玻璃材質(zhì)和碳纖維經(jīng)編織物。碳纖維板這種預(yù)成形體有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是與其他紡織復(fù)合材料預(yù)成形體相比成本低；二是它有潛力（指?jìng)€(gè)人能力發(fā)展的可能性)超過傳統(tǒng)的二維預(yù)浸帶層壓板，因?yàn)樗睦w維是直的，能夠在厚度方向增強(qiáng)從而提高材料的層間性能。但是目前限制（limit）其應(yīng)用的主要原因是原料(raw material)成本高以及市場(chǎng)化程度不夠。國外航空航天工業(yè)部門正在研究（research)將這種技術(shù)用于次承力和主承力構(gòu)件，已經(jīng)在飛機(jī)機(jī)翼桁條和機(jī)翼壁板上進(jìn)行了驗(yàn)證(Experimental)，預(yù)計(jì)未來將在飛機(jī)制造中一般應(yīng)用。

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