文档介绍：碳/碳复合材料
小组成员:方状,蔡雄,黄凯,徐睿昭班级:国际学院纺织工程1103班
摘要:碳/碳复合材料作为一种先进的复合材料,具有重量轻,模量高,比强度大,热膨胀系数低,耐高温,耐热冲击,耐腐蚀,吸震性好等一系列优点,在航空航天,,对国内市场的问题与前景进行了探讨。
关键字:碳纤维增强体性能应用
一、C/C复合材料的发展历史
20世纪60年代初日本首先用聚丙烯***(PAN)原丝制成高性能碳纤维。
1963年英国的研究人员发明用牵引法提高纤维结构的取向,进一步提高了碳纤维的强度和弹性模量。
到60年代末,提高碳纤维性能和产生效率的办法日趋完善。高强度,超高强度,高模量和高强中模量的碳纤维形成规模生产并开始商品化。
现在C/C复合材料不仅在高科技方面应用广泛,而且它也渗透都我们平常生活的点点滴滴中。
二、C/C复合材料的定义:
C/C复合材料是指以碳纤维作为增强体,以碳作为基体的一类复合材料。而碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料;
基体为复合材料中起到粘接增强体成为整体并转递载荷到增强体的主要组分之一。
作为增强体的碳纤维可用多种形式和种类,既可以用短切纤维,也可以用连续长纤维及编织物。各种类型的碳纤维都可用于C/C复合材料的增强体。碳基体可以是通过化学气相沉积制备的热解碳,也可以是高分子材料热解形成的固体碳。C/C复合材料作为碳纤维复合材料家族的一个重要成员,具有密度低、高比强度比模量、高热传导性、低热膨胀系数、断裂韧性好、耐磨、耐烧蚀等特点,尤其是其强度随着温度的升高,不仅不会降低反而还可能升高,它是所有已知材料中耐高温性最好的材料。因而它广泛地应用于航天、航空、核能、化工、医用等各个领域。
三、C/C复合材料的特征:其主要特征有
1. 合材料所具有的可设计性;
2. 量轻,-,仅为钢的四分之一;
3. 学特性随温度升高而增大(2200℃以前),是目前唯一能在2200℃以上保持高温强度的工程材料;
4 线膨胀系数小,高温尺寸稳定性好;
5 异的耐烧蚀性能;
6 损伤容限高,良好的抗热震性能;
C/C复合材料的性能:
C/C复合材料不仅密度小,而且抗拉强度和弹性模量高于一般碳素材料,因此碳纤维的增强效果十分明显,同时,挠曲强度也高于一般碳素材料
C/C复合材料具有良好的尺寸稳定性,其热膨胀系数小(仅为金属材料的1/5-1/10),高温热应力小,热导率高。
C/C复合材料的比热高,随温度上升而增大,因此能储存大量热能。
C/C复合材料的抗热震性很大,为各类石墨制品的1倍-40倍。
四、C/C复合材料的性能
:C/C复合材料不仅密度小,而且抗拉强度和弹性模量高于一般碳素材料,因此碳纤维的增强效果十分明显,同时,挠曲强度也高于一般碳素材料
:C/C复合材料具有良好的尺寸稳定性,其热膨胀系数小(仅为金属材料的1/5-1/10),高温热应力小,热导率高。
C/C复合材料的比热高,随温度上升而增大,因此能储存大量热能。
C/C复合材料的抗热震性很大,为各类石墨制品的1倍-40倍。
3 耐烧蚀性能:C