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碳纤维复合材料是什么

  1. 定义与组成:碳纤维复合材料由碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合而成,其中碳纤维是含碳量高于90%的无机高性能纤维,具有高强度、低密度、耐腐蚀等特性。
  2. 性能优势
    • 力学性能优异:抗拉强度是钢的7-9倍,比重仅为钢的1/4,比强度和比模量远超传统材料。
    • 耐候性强:可耐受2000℃以上高温,抗热冲击性好,热膨胀系数低,变形量小。
    • 设计灵活:各向异性特征使材料可根据需求调整铺层方向和层数,满足复杂结构的强度和刚度要求。
  3. 应用领域
    • 航空航天:用于制造飞机机身、机翼、火箭箭体等关键部件,实现轻量化设计。
    • 建筑工程:作为增强材料提高混凝土、钢材等基体的力学性能,或用于制造桥梁、建筑结构等。
    • 体育休闲:应用于高尔夫球杆、网球拍、自行车架等高端运动器材。
    • 新能源领域:用于制造风电叶片、燃料电池等,提升能源利用效率。