碳纖維復合材料研究

㈠ 碳纖維復合材料成型方法及工藝

復合材料加工工藝是在同一基礎上根據不同材料的特性及應用目的而不斷衍生發展的。碳纖維復合材料在發揮質輕、強度大的基礎上，也會根據應用對象的差異而採用不同的成型工藝，從而盡可能地發揮出碳纖維所具有的特殊性能。下面小編針對適用於碳纖維復合材料的成型工藝及其應用以及碳纖維復合材料的成型方法。希望能夠給大家帶來幫助。

一、碳纖維復合材料的成型方法

1、模壓法。這種方法是將早已預浸樹脂的的碳纖維材料放入金屬模具中，加壓後使多餘的膠液溢出來，然後高溫固化成型，脫膜後成品就出來了，這種方法最適合用來製作汽車零件。

22、手糊壓層法。將浸過膠後的碳纖維片剪形疊層，或是以便鋪層一邊刷上樹脂，再熱壓成型。這個方法可以隨便選擇纖維的方向、大小和厚度，被廣泛使用。注意的是鋪層後的形狀要小於模具的形狀，這樣纖維在模具內受壓時就不會撓曲。

33、真空袋熱壓法。在模具山疊層，並覆上耐熱薄膜，利用柔軟的口袋向疊層施加壓力，並在熱壓灌中固化。

44、纏繞成型法。將碳纖維單絲纏繞在碳纖維軸上，特別適用於製作圓柱體和空心器皿。

55、擠拉成型法。先將碳纖維完全浸潤，通過擠拉除去樹脂和空氣，然後在爐子里固化成型。這種方法簡單，適用於制備棒狀、管狀零件。

二、碳纖維復合材料成型工藝

1.手糊成型：

在模具工作面上塗敷脫模劑、膠衣，將剪裁好的碳纖維預浸布鋪設到模具工作面上，刷塗或噴塗樹脂體系膠液，達到需要的厚度後，成型固化、脫模。在制備技術高度發達的今天，手糊工藝仍以工藝簡便、投資低廉、適用面廣等優勢在石油化工容器、貯槽、汽車殼體等許多領域廣泛應用。其缺點是質地疏鬆、密度低，製品強度不高，而且主要依賴於人工，質量不穩定，生產效率很低。

2.噴射成型：

屬於手糊工藝低壓成型中的一類，使用短切纖維和樹脂經過噴槍混合後，壓縮空氣噴灑在模具上，達到預定厚度後，再手工用橡膠錕按壓，然後固化成型。為改進手糊成型而創造的一種半機械化成型工藝，在工作效率方面有一定程度的提高，用以製造汽車車身、船身、浴缸、儲罐的過渡層。

3.層壓成型：

將逐層鋪疊的預浸料放置於上下平板模之間加壓加溫固化，這種工藝可以直接繼承木膠合板的生產方法和設備，並根據樹脂的流變性能，進行改進與完善。層壓成型工藝主要用來生產各種規格、不同用途的復合材料板材。具有機械化和自動化程度高、產品質量穩定等特點，但是設備一次性投資大。

4.纏繞成型：

將經過樹脂膠液浸漬的連續纖維或布帶按一定規律纏繞到芯模上，然後固化、脫模成為復合材料製品的工藝。碳纖維纏繞成型可充分發揮其高比強度、高比模量以及低密度的特點，可用於製造圓柱體、球體及某些正曲率回轉體或筒形碳纖維製品。

5.拉擠成型：

將浸漬樹脂膠液的連續碳纖維絲束、帶或布等，在牽引力的作用下，通過擠壓模具成型、固化，連續不斷地生產長度不限的型材。拉擠成型是復合材料成型工藝中的一種特殊工藝，其優點是生產過程可完全實現自動化控制，生產效率高。拉擠成型製品中纖維質量分數可高達80%，浸膠在張力下進行，能充分發揮增強材料的作用，產品強度高，其製成品縱、橫向強度可任意調整，可以滿足製品的不同力學性能要求。該工藝適合於生產各種截面形狀的型材，如工字型、角型、槽型、異型截面管材以及上述截面構成的組合截面型材。

6.液態成型：

將液態單體合成為高分子聚合物，再從聚合物固化反應為復合材料的過程改為直接在模具中同時一次完成，既減少了工藝過程中的能量消耗，又縮短了模塑周期(只需約2分鍾便可完成一件製品)。但這種工藝的應用，必須以精確的管道輸送和計量以及溫度壓力自動控制為基礎，屬於高分子材料和近代高新科學技術的交叉范疇，目前的應用還不是很廣。

7.真空熱壓罐：

將單層預浸料按預定方向鋪疊成的復合材料坯料放在熱壓罐內，在一定溫度和壓力下完成固化過程。熱壓罐是一種能承受和調控一定溫度、壓力范圍的專用壓力容器。坯料被鋪放在附有脫模劑的模具表面，然後依次用多孔防粘布(膜)、吸膠氈、透氣氈覆蓋，並密封於真空袋內，再放入熱壓罐中。加溫固化前先將袋抽真空，除去空氣和揮發物，然後按不同樹脂的固化制度升溫、加壓、固化。固化制度的制定與執行是保證熱壓罐成型製件質量的關鍵。該種成型工藝適用於製造飛機艙門、整流罩、機載雷達罩，支架、機翼、尾翼等產品。

8.真空導入：

簡稱VIP，在模具上鋪「干」碳纖維復合材料，然後鋪真空袋，並抽出體系中的真空，在模具腔中形成一個負壓，利用真空產生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中，讓樹脂浸潤增強材料，最後充滿整個模具，製品固化後，揭去真空袋材料，從模具上得到所需的製品。該工藝在1950年就出現了專利記錄，但在近幾年才得到發展。在真空環境下樹脂浸潤碳纖，製品中產生的氣泡極少，製品的強度更高、質量更輕，產品質量比較穩定，而且降低了樹脂的損耗，僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的製品，能較好地控制產品厚度。一般應用於船艇工業中的方向舵、雷達屏蔽罩，風電能源中的葉片、機艙罩，汽車工業中的各類車頂、擋風板、車廂等。

總結：隨著碳纖維復合材料應用的深入和發展，碳纖維復合材料的成型方式也在不斷地以新的形式出現，但是碳纖維復合材料的諸種成型工藝並非按照更新淘汰的方式存在的，在實際應用中，往往是多種工藝並存，實現不同條件、不同情況下的最好效應。同時碳纖維重量比鋁輕，強度卻高於鋼，又有耐腐蝕、耐高溫、模量高等優點，被稱為「新興材料之王」。碳纖維的產品在很多領域都有應用。希望以上的這些知識能夠幫到大家，祝大家生活愉快。

㈡ 什麼是碳纖維復合材料

碳-碳復合材料是一種由高強度碳素纖維和碳素基質構成的材料。專該復合材料具有出色的機械屬特性，適用於各種高溫用途使用。
特長：
強度重量大
出色的耐熱性和抗熱沖擊阻力
出色的耐化學性
較小的熱膨脹系數
較低的熱導率
高純度
用途：
拉晶機部件
高溫爐構造部件
加熱器等

㈢ 碳纖維復合材料的優勢

碳纖維是由有機纖維經過一些列熱處理轉化而成，含碳量高於90%的無機高性能纖維，是一種力學性能優異的新材料，具有碳材料的固有本性特徵，又兼備紡織纖維的柔軟可加工型，是新一代增強纖維。碳纖維是軍民兩用材料屬於技術密集型和政治敏感性的關鍵材料，是唯一一種在2000℃以上高溫惰性環境中強度不下降的材料。碳纖維的比重不到鋼的1/4，其復合材料抗拉強度一般都在3500MPa以上，是鋼的7-9倍，碳纖維有超強的耐腐蝕性，其可在溶解金鉑得得「王水」中亦能安然無恙。
碳纖維製品特點：
1、碳纖維復合材料的密度一般是1.6-2.1G/CM3，比許多金屬材料還要輕，（鋁的密度約為2.7G/CM3，鐵的密度約為7.8G/CM3）。
2、抗紫外線、耐腐蝕
碳纖維復合材料可以抵禦紫外線，免除了困擾許多材料的紫外線傷害問題的煩惱。
碳纖維復合材料有很好的耐腐蝕性能，在復雜、惡劣的環境下依然可以正常工作。
3、耐磨、耐沖擊
碳纖維復合材料耐磨、耐沖擊，對比一般材料優勢非常明顯。
4、滲透性
碳纖維復合材料無毒、化學性質穩定、X光可滲透，正是以為碳纖維復合材料有這些優點，因此其在醫療器械之中被廣泛應用。
5、良好的導電性能
碳纖維導電性能良好，1米長的12K碳纖維絲的電阻約為35Ω。
6、安全性好，抗沖擊高，可設計性強，是現代工農業產品不可缺少的新型替代材料之一，產品廣泛適用於帳篷、蚊帳、球袋、箱包、雨傘、健身器材、球桿、廣告展示架，風箏、風車、風機支架，飛碟、飛盤、航空模型，醫療器械等等。

㈣ 碳纖維復合材料有哪些重點應用領域

復合材料的用量已成為衡量軍用裝備先進性的重要標志。

復合材料的興起豐富了現代材料家族。尤其是具備高強度、高模量、低比重碳纖維增強復合材料的出現，使其成為各類軍民裝備重要的候選材料之一。

美國國防部在2025年國防材料發展預測中提到，只有復合材料能夠將強度、模量和耐高溫的指標在現有基礎上同時提高25%以上。

正是如此，復合材料正成為航空以及國防裝備的關鍵材料。

一、航空航天領域

滑雪板

用碳纖維增強復合材料製造的滑雪板，其特點是剛性大，耐摩擦，在轉彎、斜坡和越野賽中腳底用力較小。用CFRF製造的滑雪杖在運動界也享有盛名。其特點是剛性大、重量輕，一般在150克左右。

㈤ 碳纖維復合材料的基礎入門書籍推薦，一點都不懂的那種，以後研究方向碳纖維，求推薦

看以後研究的方向，如果是做碳纖維，推薦賀福的碳纖維及石墨纖維那本書，講的很具體，一般公司都是按照書上去做的。如果是做工藝，其實隨便找本復合材料的書都行。可以推薦復合材料手冊，益小蘇編的

㈥ 碳纖維復合材料有哪些缺點

缺點有以下三種：
1、碳纖維材料對人力成本的需求大。
2、碳纖回維材料的加答工生產效率不高。
3、碳纖維材料加工時需要進行復雜的應力計算。

碳纖維（carbon fiber，簡稱CF），是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維「外柔內剛」，質量比金屬鋁輕，但強度卻高於鋼鐵，並且具有耐腐蝕、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徵特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。

㈦ 碳纖維復合材料是用什麼提煉出來的

用聚醚碸作為基體樹脂與碳纖維製成的復合材料在
200℃具有較高的強度和硬度,在-100℃尚能保持良好的耐沖擊性;...
是由石油提煉出的乙烯製成的

㈧ 碳纖維復合材料和玻璃纖維復合材料有什麼區別

比強度、比模量都要高於玻璃纖維復合材料。
碳纖維應用領域
1. 航空航天，飛機的外回殼和內部裝備都可答以用碳纖維來完成，同等強度，輕於合金，省燃料。
2. 風力發電，發電機的葉片由碳纖維+玻纖製作，電力環保，未來能源的方向之一。
3. 體育市場，高爾夫球桿身、網羽球拍、登山杖、自行車、滑雪板、溜冰鞋、釣竿、潛水氣瓶等等高檔產品都由碳纖維製作。
4. 汽車配件，外殼、車架、空氣動力學配件、座椅、內飾甚至輪轂都可以由碳纖維製作，同樣屬於高端市場。
5. 建築加固，碳纖維短切絲可以用於混凝土內，加強加固的作用
6. 流行市場，由於碳纖維可以製作出高檔感的外觀，在鞋底、袖扣、皮帶扣、高檔煙酒包裝、電子產品外殼等領域也被青睞，但用量少，都為高檔產品。
7. 音樂領域，提琴、吉他、笛、等樂器以及音箱由碳纖維製作的效果非常令人驚嘆。
8. 其他： 頭盔、滑鼠墊、眼鏡架、三腳架、手錶等領域亦有應用。

㈨ 碳纖維復合材料

您好！不知道您提問的具體是什麼內容哦。
簡單介紹一下復合材料。復合材料簡單來說就是塑料粒子，供塑料零部件注塑生產用的基礎化工原料，而復合材料是對基礎化學材料進行再次加工，達到性能更優異。如更耐磨，改變顏色，材料韌性，耐腐蝕性等要求。
碳纖維塑料粒子是一種目前塑料粒子行業內較高水平的復合材料，市面上能做的企業不多，因為對機台設備及研發水平要求非常高。
介紹一下碳纖維材料的應用：
1.碳納米管CNT材料，已不再僅僅出現在論文中，CNT材料已應用於靜電噴塗和EMI的場合，如汽車翼子板，後視鏡等等。
2.碳纖維CF的應用更加廣泛·PA6-CF應用於天窗部件，PP-CF用於電池組件，PA-CF應用於無人機和自行車部件，3D列印的PA-CF管件。
3.EleHPC PA-CF系列應用於自行車和油田部件，CFRTP材料管材。

㈩ 碳纖維復合材料的應用有哪些

碳纖維復來合材料的應用領域：
1. 航空航源天，飛機的外殼和內部裝備都可以用碳纖維來完成，同等強度，輕於合金，省燃料。
2. 風力發電，發電機的葉片由碳纖維+玻纖製作，電力環保，未來能源的方向之一。
3. 體育市場，高爾夫球桿身、網羽球拍、登山杖、自行車、滑雪板、溜冰鞋、釣竿、潛水氣瓶等等高檔產品都由碳纖維製作。
4. 汽車配件，外殼、車架、空氣動力學配件、座椅、內飾甚至輪轂都可以由碳纖維製作，同樣屬於高端市場。
5. 建築加固，碳纖維短切絲可以用於混凝土內，加強加固的作用
6. 流行市場，由於碳纖維可以製作出高檔感的外觀，在鞋底、袖扣、皮帶扣、高檔煙酒包裝、電子產品外殼等領域也被青睞，但用量少，都為高檔產品。
7. 音樂領域，提琴、吉他、笛、等樂器以及音箱由碳纖維製作的效果非常令人驚嘆。
8. 其他： 頭盔、滑鼠墊、眼鏡架、三腳架、手錶等領域亦有應用。