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怎样提高碳纤维复合材料的韧性

澳门赌搏网站大全:2014-08-09 17:07阅读次数:
  碳纤维复合材料是碳纤维与树脂、金属、陶瓷等材料基体复合而成的,强度、弹性模量等比起普通的碳纤维来说都有所提高, 不过有个很大的缺点,韧性差。为了解决这个问题,科学家们做了很多实验,也取得了一定的成果,下面就来具体说一下。
 
碳纤维加工件
(图示:碳纤维加工件)
 
  要解决这一问题,有两个方法:一是使用碳纤维束,但实际应用很困难;二是减少界面间的键合力,在纤维表面上涂一层油,虽然使界面剪切应力大大降低,可是剪切强度大为减少,不实用。在研究影响碳纤维复合材料韧性的各种因素时,人们发现可用纤维断裂功(work of fracture)来衡量材料的韧性。最后的出,纤维的模量越高,韧性就越差。
 
  后来,科学家们在环氧树脂中加入膨胀单体进行共聚来提高碳纤维复合材料的韧性,随着膨胀单体的用量增加,固化过程中体积收缩减小。当体积收缩降低到接近于零时,材料的冲击韧性增加到极大值。由于固化过程中,树脂的体积膨胀使它在不规则的表面产生微机械齿合力,改善了树脂的粘结能力。
 
  对于不同的碳纤维复合材料使用同样的膨胀单体,效果是不一样的,不过还是能提高它的性能,相信以后,膨胀聚合反应在制备高韧性碳纤维复合材料方面将会起到越来越重要的作用。而人们对碳纤维复合材料的研究还在继续,以后将会发展得更加好。

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