碳纤维环氧树脂复合材料吸水性

① 碳纤维耐高温吗

碳纤维本身是一种耐高温的优秀材料，理论上可以达到2600℃，但往往碳纤维并不会单独使用，需要与固化剂如环氧树脂进行复合制成成品，环氧树脂的燃点并不高，碳纤维复合材料的耐高温性能就会有局限性。

碳纤维布是由高强度、高模量的碳纤维纱线编织而成，具有优异的力学性能和化学稳定性。在高温环境下，碳纤维布的力学性能和化学稳定性会发生变化，主要表现为强度下降、模量下降、脆化等。因此，碳纤维布的耐温性能是评价其高温应用能力的重要指标。

碳纤维布的耐温范围是指在该范围内，其力学性能和化学稳定性不会发生明显变化，可以满足应用要求。根据不同的生产工艺和用途，碳纤维布的耐温范围有所不同，一般分为以下几类：

1、常温使用型碳纤维布

常温使用型碳纤维布是指在室温下使用，其耐温范围一般为-50℃~150℃，可以满足一般工业、建筑、汽车等领域的使用要求。

2、中温使用型碳纤维布

中温使用型碳纤维布是指在中温环境下使用，其耐温范围一般为150℃~300℃，可以满足航空、航天、船舶等领域的使用要求。

3、高温使用型碳纤维布

高温使用型碳纤维布是指在高温环境下使用，其耐温范围一般为300℃~2000℃，可以满足航空、航天、核能、新能源等领域的使用要求。

优点：

1、碳纤维材料拉伸强度高、密度小，与以前的金属材料相比，它具有质量轻，强度高，韧度高，与塑料制品相比，强度是塑料制品的几十倍。

2、碳纤维材料耐高低温性能好，导热系数高，会随温度升高，还具有收缩趋势，尺寸稳定性好，耐疲劳性好。

3、抗腐蚀，抗老化，耐用，无论在腐蚀性环境和恶劣的露天环境下作业，使用寿命都可达15年以上。

缺点：

1、耐磨性差、成型后直接用砂纸即可磨下炭粉。

2、价格高，工艺复杂，产量有限。

3、易断裂，机械加工很不容易。

1、体育器械

运动器材是碳纤维复合材料较早进入的领域。该领域的生产技术和工艺相对成熟，也形成了对碳纤维稳定性的需求。碳纤维鱼竿、碳纤维网球拍、碳纤维高尔夫球杆都是碳纤维在运动器材中的典型应用。碳纤维复合材料用于制造运动器材，不仅可以减轻运动员的负担，还可以提高运动员的表现和技术水平。

2、航空航天

碳纤维复合材料在运动器材领域应用成熟后，也开始应用于火箭、人造卫星、空间望远镜等航空航天领域。20世纪70年代，美国率先开发了碳纤维复合机翼，将其用量提高到13%。与原铝合金结构相比，中国还使用了大量的碳纤维复合材料，减重约31%T碳纤维复合材料作为次承力件，也开始成为国产军民航空器的标准配置。

3、轨道交通

我国轨道交通的技术实力有目共睹，行驶速度和稳定性得到全世界的认可。技术人员仍致力于轻量化列车，降低能耗。轨道车身采用传统金属材料，能满足列车车身强度的要求，但整体重量大，能耗高。碳纤维复合材料制造列车车身可以减轻整车重量的30%左右，提高列车高速运行时的性能。

4、医疗器械

碳纤维复合材料也广泛应用于医学领域。其轻质高强度的优点可用于提高医疗床板的承载能力，在诊断和治疗过程中，药物、血渍、酒精等滴落在表面不会造成损害。碳纤维复合材料的铝当量也小于金属材料，其X射线渗透率高达98%。可用于制作放射性医疗板、头部支架等部件，减少X射线的剂量，保证成像清晰。

5、汽车制造

汽车是人类旅行的主要工具之一。随着新能源汽车的日益普及，对汽车本身的轻量化和耐久性提出了更高的要求。碳纤维复合材料以其优异的机械性能和耐腐蚀性，已应用于汽车零部件的生产，如车身、传动轴、电池箱、内饰等。

② 碳纤维复合材料是什么 碳纤维复合材料用途

碳纤维复合材料是什么?碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成的结构材料简称碳纤维复合材料。下面小编为大家详细介绍一下什么是碳纤维复合材料。

一、碳纤维复合材料概况

在复合材料大家族中，纤维增强材料一直是人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来，碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功，性能不断得到改进，使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机。下面让我们来了解一下别具特色的碳纤维复合材料。

二、碳纤维复合材料结构

碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度。

碳纤维是由含碳量较高，在热处理过程中不熔融的人造化学纤维，经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。

碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。

三、碳纤维复合材料用途

碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合，制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。

碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的，现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻，促使科技工作者不断努力提高。80年代初期，高性能及超高性能的碳纤维相继出现，这在技术上是又一次飞跃，同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。

由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。因为航天飞行器的重量每减少1公斤，就可使运载火箭减轻500公斤。所以，在航空航天工业中争相采用先进复合材料。有一种垂直起落战斗机，它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4，占机翼重量的1/3。据报道，美国航天飞机上3只火箭推进器的关键部件以及先进的MX导弹发射管等，都是用先进的碳纤维复合材料制成的。

现在的F1(世界一级方程锦标赛)赛车，车身大部分结构都用碳纤维材料。顶级跑车的一大卖点也是周身使用碳纤维，用以提高气动性和结构强度

碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。

四、碳纤维复合材料优势

1、高强度(是钢铁的5倍)

2、出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温)

3、出色的抗热冲击性

4、低热膨胀系数(变形量小)

5、热容量小(节能)

6、比重小(钢的1/5)

7、优秀的抗腐蚀与辐射性能

碳纤维复合材料的用途比较广泛，也有很多优势。相信通过上文的阅读你对这些都有所了解。更多信息请关注土巴兔学装修。

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③ 环氧/碳纤

环氧/碳纤维复合材料的密度大约在1.6克每立方厘米左右。以下是关于环氧/碳纤维复合材料密度的详细解释：

• 轻质特性：与传统钢铁材料相比，环氧/碳纤维复合材料具有显著的轻质特性。这种轻质但强度极高的特性使得它在航空、航天、汽车制造等领域具有巨大潜力，能够显著减轻结构重量，提高效率并降低能耗。
• 强度与耐久性：碳纤维的高强度与环氧树脂的优良粘结性能相结合，使得环氧/碳纤维复合材料具有卓越的耐久性和抗冲击能力。这种高强度特性保证了材料在承受重载或恶劣环境条件下的稳定性和可靠性。
• 品种差异：虽然环氧/碳纤维复合材料的密度大约在1.6g/cm3左右，但不同类型的碳纤维可能会导致微小的密度差异。这种差异通常不会对材料的整体性能产生显著影响，但在特定应用场景下可能需要考虑这种差异对材料性能的具体影响。

综上所述，环氧/碳纤维复合材料以其轻质且高强度的特性，在现代工程中扮演着重要角色，是寻求减重与增强性能的工程师值得深入研究和应用的材料选择。