今天只推(tui)出(chu)碳纖(xian)維樹脂(zhi)復(fu)合(he)材料(liao)；碳(tan)纖(xian)維(wei)和(he)陶(tao)瓷復(fu)合(he)材料(liao)，難(nan)以(yi)充(chong)分發揮連(lian)續碳(tan)纖(xian)維的優(you)勢(shi)；水泥(ni)和(he)建(jian)築相(xiang)關的可(ke)以(yi)以(yi)後再分享。

簡(jian)單分(fen)享幾(ji)個碳纖(xian)維復(fu)合(he)材料(liao)強(qiang)度(du)數(shu)據。

1)短(duan)碳纖(xian)維增(zeng)強PP(20%碳(tan)纖(xian)維增強(qiang)PP)，如(ru)下圖所(suo)示，拉伸(shen)強度(du)85MPa，拉伸(shen)模量(liang)9.7GPa，(純(chun)PP拉伸(shen)強度(du)20MPa左(zuo)右，模量1GPa；20%玻(bo)璃纖維(wei)增強PP，拉伸(shen)強度(du)約(yue)50MPa，模量5GPa)。

2)環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)碳纖維(wei)SMC

3)連(lian)續碳(tan)纖(xian)維熱塑性(xing)復(fu)合(he)材料(liao)，60%碳(tan)纖(xian)維(wei)增(zeng)強的PA6，拉伸(shen)強度(du)1.9GPa，拉伸(shen)模量(liang)100GPa沿(yan)著纖(xian)維方向；彎(wan)曲強(qiang)度(du)為(wei)1GPa，彎(wan)曲模(mo)量接近(jin)100GPa。

1、碳(tan)纖(xian)維本(ben)身(shen)的強度(du)

    如(ru)下圖所(suo)示，碳(tan)纖維(wei)本(ben)身(shen)的抗(kang)拉強(qiang)度(du)從(cong)2GPa到(dao)8GPa，拉伸(shen)模量(liang)從(cong)200GPa到(dao)750GPa。但目(mu)前工(gong)業上應用的(de)超(chao)高(gao)強度(du)鋼強(qiang)度(du)只有2GPa，鋼的(de)模量(liang)為(wei)210GPa。也就(jiu)是(shi)說(shuo)，碳纖(xian)維本(ben)身(shen)的抗(kang)拉強(qiang)度(du)和(he)模(mo)量(liang)是超(chao)高(gao)強度(du)鋼的(de)1-4倍(bei)，而密度(du)只有鋼的(de)1/5。

2、碳纖(xian)維復(fu)合(he)材料(liao)的(de)強(qiang)度(du)

    碳(tan)纖維復(fu)合(he)材料(liao)不(bu)僅(jin)是(shi)單(dan)向帶和(he)機織物(wu)(連(lian)續纖(xian)維(wei))，還有碳纖(xian)維粉(fen)、短纖維、中長(chang)纖維(wei)和(he)長(chang)纖維(wei)增強(qiang)復(fu)合(he)材料(liao)。粉(fen)末、短纖維(wei)和(he)中長(chang)纖維(wei)增強(qiang)塑料(liao)均可(ke)通(tong)過(guo)註射(she)成型加工成(cheng)型(xing)。長(chang)纖維(wei)和(he)連(lian)續纖(xian)維(wei)增強復(fu)合(he)材料(liao)通(tong)過(guo)模塑(su)、RTM和(he)其它(ta)工(gong)藝成(cheng)型。

    有壹(yi)篇關於3D打印用碳(tan)纖(xian)維增(zeng)強聚合物(wu)材料(liao)的(de)文(wen)章(zhang)，可(ke)以(yi)參(can)考(kao)壹(yi)下。

    對於不(bu)同纖(xian)維(wei)長(chang)度(du)對性(xing)能(neng)、工藝(yi)和(he)成(cheng)本(ben)的(de)影響有壹(yi)個清晰(xi)的描(miao)述。隨(sui)著纖維長(chang)度(du)的(de)增加，復(fu)合(he)材料(liao)的(de)剛(gang)度(du)和(he)強(qiang)度(du)逐(zhu)漸(jian)增加(jia)，但尺(chi)寸(cun)復(fu)雜(za)度(du)和(he)生(sheng)產效(xiao)率逐(zhu)漸(jian)降(jiang)低。(如(ru)果(guo)不(bu)明(ming)白，可(ke)以(yi)留(liu)言。)

幾(ji)個硬知識(shi)點(dian)

材料(liao)是(shi)各(ge)向同性(xing)的(de)，也就(jiu)是(shi)說(shuo)，在理(li)論(lun)上，拉伸(shen)和(he)彎(wan)曲強(qiang)度(du)和(he)模(mo)量(liang)是相同(tong)的。

    高分子材料(liao)是(shi)各(ge)向異性(xing)的(de)，即不(bu)同方向拉伸(shen)和(he)彎(wan)曲的(de)強度(du)和(he)模(mo)量(liang)會(hui)不(bu)同。尤其是(shi)纖(xian)維增(zeng)強聚合物(wu)材料(liao)，隨(sui)著(zhe)纖(xian)維(wei)長(chang)度(du)的(de)增加，各(ge)向異性(xing)更(geng)加明(ming)顯(xian)。

    碳纖維本(ben)身(shen)有點(dian)各(ge)向異性(xing)，但是(shi)拉伸(shen)和(he)彎(wan)曲強(qiang)度(du)在同壹(yi)個數(shu)量級。(參(can)考(kao)資料(liao):單(dan)根碳(tan)纖(xian)維的(de)拉伸(shen)和(he)柔(rou)性性能，內(nei)藤k等(deng)。).妳看到(dao)的碳(tan)纖(xian)維(wei)之所(suo)以像(xiang)頭發(fa)壹(yi)樣柔(rou)軟，是因(yin)為(wei)它(ta)太細了(le)(碳纖維的(de)直徑只有頭發(fa)的1/50)。

     總(zong)之，碳纖維樹脂(zhi)基(ji)復(fu)合(he)材料(liao)是(shi)目(mu)前應用最廣泛(fan)的。連(lian)續碳(tan)纖(xian)維復(fu)合(he)材料(liao)能(neng)充(chong)分發揮碳纖維高(gao)強(qiang)度(du)、高(gao)模量的(de)優(you)勢(shi)，在飛(fei)機上應用廣(guang)泛(fan)，在汽(qi)車(che)工業中潛力最大。短/長(chang)碳纖(xian)維復(fu)合(he)材料(liao)由(you)於成型工(gong)藝簡(jian)單，有各(ge)向同性(xing)的(de)傾向，在性能要(yao)求不(bu)太高(gao)的應用中也開始(shi)發展(zhan)緩(huan)慢。我(wo)喜歡(huan)連(lian)續碳(tan)纖(xian)維的拉擠(ji)工藝(yi)和(he)碳(tan)纖(xian)維的SMC工(gong)藝。