碳纤维材料
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利用这二种特点可作为潜艇的结构材料，如潜艇的声 纳导流罩等。
八、高X射线透射率
此特点已经在医疗器材中得到应用。
九、疲劳强度高
碳纤维的结构稳定，制成的复合材料，经应力疲劳数 百万次的循环试验后，其强度保留率仍有60%，而钢材为 40%，铝材为30%，而玻璃钢则只有20%-25%.因此设计 制品所取的安全系数，碳纤维复合材料为最低。
模型（模量300GPa以上）。强
度大于4000MPa的又称为超高
强型；模量大于450GPa的称为
超高模型。随着航天和航空工业
的发展，还出现了高强高伸型碳
纤维，其延伸率大于2%。用量
最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。
碳纤维材料
碳纤维的特性
碳纤维是高级复合材料的增强材料，具有轻质、高强、 高模、耐化学腐蚀、热膨胀系数小等一系列优点。
绝大多数碳纤维本身的热膨胀系数，室内为负数（0.5～-1.6）×10-6/K，在200～400℃时为零，在小于 1000℃时为1.5×10-6/K。由它制成的复合材料膨胀系数 自然比较稳定，可作为标准衡器具。
碳纤维数显卡尺
三、导热性好
通常无机和有机材料的导热性均较差，但碳纤维的导 热性接近于钢铁。利用这一优点可作为太阳能集热器材料、 传热均匀的导热壳体材料。
碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维
在使用前须进行表面处理。
碳纤维材料
碳纤维的分类
碳
按状态分为长丝、短纤维和
纤
短切纤维；按力学性能分为通用 型和高性能型 。通用型碳纤维强 度为1000兆帕（MPa）、模量 为100GPa左右。高性能型碳纤
维 的 分
维又分为高强型（强度
类
2000MPa、模量250GPa）和高
碳纤维材料
化学性质
化
碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤
学
维 。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤
性
维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好， 比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀
质
系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透
过性好。但其耐冲击性较差，容易损伤，在强
酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属
碳纤维应用实例
现在的F1（世界一级方 程锦标赛）赛车，车身大部 分结构都用碳纤维材料。顶 级跑车的一大卖点也是周身 使用碳纤维，用以提高气动 性和结构强度
碳纤维应用实例
兰博基尼生产中使用的碳纤维材料
碳纤维应用实例
碳 纤 维 床 垫
碳纤维箭杆
碳纤维由于具有强度高、 重量轻、耐热性好、抗热冲 击性强等诸多优点而广泛应 用于各种工业产品和日常生 活用品中。
一、轻质、高强度、高模量
碳纤维的密度是1.6-2.5g/cm3，碳纤维拉伸强度在 2.2Gpa以上。因此，具有高的比强度和比模量，它比绝大 多数金属的比强度高7倍以上，比模量为金属的5倍以上。 由于这个优点，其复合材料可广泛应用于航空航天、汽车 工业、运动器材等。
碳纤维材料的强度测试
二、热膨胀系数小
四、耐化学腐蚀性好
从碳纤维的成分可以看出，它几乎是纯碳，而碳又是 最稳定的元素之一。它除对强氧化酸以外，对酸、碱和有 机化学药品都很稳定，可以制成各种各样的化学防腐制品。 我国已从事这方面的应用研究，随着今后碳纤维的价格不 断降低，其应用范围会越来越广。
五、耐磨性好
碳纤维与ห้องสมุดไป่ตู้属对磨时，很少磨损，用碳纤维来取代石 棉制成高级的摩檫材料，已作为飞机和汽车的刹车片材料。
机械工程材料
碳纤维材料
碳纤维材料
成分结构
成分结构
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。碳纤维的微观结构类似人造石墨(C原子层 状排列)，是乱层石墨结构。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到 钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在 3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为 230~430Gpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强 度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢 的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。 材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构 件的刚度愈大，从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广 阔应用前景。
碳纤维应用实例
碳纤维在工业中的应用
传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作 为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。 碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工 韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽 车板簧和驱动轴等。
碳纤维材料
The end
谢谢~！
碳纤维的特点是拉伸强度强，但剪断强度弱，加工 时需要进行复杂的应力计算(纵刚性、横刚性)，根据 计算把碳纤维片重叠成型。
2、难于更改尺寸
由于作好模具后成型，难于更改尺寸。无法相应多 尺寸多款式的订单。
3、老化
很多使用者发现碳纤维产品放置在阳光下时会逐渐 变白。因此最好不要放置在阳光下。
4、价格较高
原因有两个：1. 生产原材料的厂家不多，产量有限。 2.工艺复杂，开模的费用较高，机械价格也较贵。
碳纤维材料
应用领域
碳纤维应用实例
碳纤维在日常生活中的运用
碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。在多个 领域都出现了碳纤维材料的身影，比如说滑雪板、棒球棒、 赛车、自行车以及各种体育服装用品中。
碳纤维外壳的Thinkpad
碳纤维三脚架
碳纤维自行车
碳纤维应用实例
碳纤维医疗填平床板
集热管 太阳能热水器
六、耐高温性能好
碳纤维在400℃以下性能非常稳定，甚至在1000℃时 仍无太大变化。复合材料耐高温性能主要取决于基体的耐 热性，树脂基复合材料其长期耐热性只达300℃左右，陶 瓷基、碳基和金属基的复合材料耐高温性能可与碳纤维本 身匹配。因此碳纤维复合材料作为耐高温材料广泛用于航 空航天工业。
七、突出的阻尼与优良的透声纳
碳纤维复合芯导线
碳纤维加热管
碳纤维应用实例
碳纤维用作加固材料
目前的日本国内，绝大多数的建 筑，公路，桥梁都已经使用到了 碳纤维材料作为建筑结构的加固 补强材料，这一材料的使用，使 得日本国内的建筑结构的抗震防 裂级别又提升了一个档次。
碳纤维材料
碳纤维的缺点
碳 纤 维 的 缺 点
1、复杂的应力计算
八、高X射线透射率
此特点已经在医疗器材中得到应用。
九、疲劳强度高
碳纤维的结构稳定，制成的复合材料，经应力疲劳数 百万次的循环试验后，其强度保留率仍有60%，而钢材为 40%，铝材为30%，而玻璃钢则只有20%-25%.因此设计 制品所取的安全系数，碳纤维复合材料为最低。
模型（模量300GPa以上）。强
度大于4000MPa的又称为超高
强型；模量大于450GPa的称为
超高模型。随着航天和航空工业
的发展，还出现了高强高伸型碳
纤维，其延伸率大于2%。用量
最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。
碳纤维材料
碳纤维的特性
碳纤维是高级复合材料的增强材料，具有轻质、高强、 高模、耐化学腐蚀、热膨胀系数小等一系列优点。
绝大多数碳纤维本身的热膨胀系数，室内为负数（0.5～-1.6）×10-6/K，在200～400℃时为零，在小于 1000℃时为1.5×10-6/K。由它制成的复合材料膨胀系数 自然比较稳定，可作为标准衡器具。
碳纤维数显卡尺
三、导热性好
通常无机和有机材料的导热性均较差，但碳纤维的导 热性接近于钢铁。利用这一优点可作为太阳能集热器材料、 传热均匀的导热壳体材料。
碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维
在使用前须进行表面处理。
碳纤维材料
碳纤维的分类
碳
按状态分为长丝、短纤维和
纤
短切纤维；按力学性能分为通用 型和高性能型 。通用型碳纤维强 度为1000兆帕（MPa）、模量 为100GPa左右。高性能型碳纤
维 的 分
维又分为高强型（强度
类
2000MPa、模量250GPa）和高
碳纤维材料
化学性质
化
碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤
学
维 。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤
性
维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好， 比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀
质
系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透
过性好。但其耐冲击性较差，容易损伤，在强
酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属
碳纤维应用实例
现在的F1（世界一级方 程锦标赛）赛车，车身大部 分结构都用碳纤维材料。顶 级跑车的一大卖点也是周身 使用碳纤维，用以提高气动 性和结构强度
碳纤维应用实例
兰博基尼生产中使用的碳纤维材料
碳纤维应用实例
碳 纤 维 床 垫
碳纤维箭杆
碳纤维由于具有强度高、 重量轻、耐热性好、抗热冲 击性强等诸多优点而广泛应 用于各种工业产品和日常生 活用品中。
一、轻质、高强度、高模量
碳纤维的密度是1.6-2.5g/cm3，碳纤维拉伸强度在 2.2Gpa以上。因此，具有高的比强度和比模量，它比绝大 多数金属的比强度高7倍以上，比模量为金属的5倍以上。 由于这个优点，其复合材料可广泛应用于航空航天、汽车 工业、运动器材等。
碳纤维材料的强度测试
二、热膨胀系数小
四、耐化学腐蚀性好
从碳纤维的成分可以看出，它几乎是纯碳，而碳又是 最稳定的元素之一。它除对强氧化酸以外，对酸、碱和有 机化学药品都很稳定，可以制成各种各样的化学防腐制品。 我国已从事这方面的应用研究，随着今后碳纤维的价格不 断降低，其应用范围会越来越广。
五、耐磨性好
碳纤维与ห้องสมุดไป่ตู้属对磨时，很少磨损，用碳纤维来取代石 棉制成高级的摩檫材料，已作为飞机和汽车的刹车片材料。
机械工程材料
碳纤维材料
碳纤维材料
成分结构
成分结构
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。碳纤维的微观结构类似人造石墨(C原子层 状排列)，是乱层石墨结构。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到 钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在 3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为 230~430Gpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强 度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢 的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。 材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构 件的刚度愈大，从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广 阔应用前景。
碳纤维应用实例
碳纤维在工业中的应用
传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作 为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。 碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工 韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽 车板簧和驱动轴等。
碳纤维材料
The end
谢谢~！
碳纤维的特点是拉伸强度强，但剪断强度弱，加工 时需要进行复杂的应力计算(纵刚性、横刚性)，根据 计算把碳纤维片重叠成型。
2、难于更改尺寸
由于作好模具后成型，难于更改尺寸。无法相应多 尺寸多款式的订单。
3、老化
很多使用者发现碳纤维产品放置在阳光下时会逐渐 变白。因此最好不要放置在阳光下。
4、价格较高
原因有两个：1. 生产原材料的厂家不多，产量有限。 2.工艺复杂，开模的费用较高，机械价格也较贵。
碳纤维材料
应用领域
碳纤维应用实例
碳纤维在日常生活中的运用
碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。在多个 领域都出现了碳纤维材料的身影，比如说滑雪板、棒球棒、 赛车、自行车以及各种体育服装用品中。
碳纤维外壳的Thinkpad
碳纤维三脚架
碳纤维自行车
碳纤维应用实例
碳纤维医疗填平床板
集热管 太阳能热水器
六、耐高温性能好
碳纤维在400℃以下性能非常稳定，甚至在1000℃时 仍无太大变化。复合材料耐高温性能主要取决于基体的耐 热性，树脂基复合材料其长期耐热性只达300℃左右，陶 瓷基、碳基和金属基的复合材料耐高温性能可与碳纤维本 身匹配。因此碳纤维复合材料作为耐高温材料广泛用于航 空航天工业。
七、突出的阻尼与优良的透声纳
碳纤维复合芯导线
碳纤维加热管
碳纤维应用实例
碳纤维用作加固材料
目前的日本国内，绝大多数的建 筑，公路，桥梁都已经使用到了 碳纤维材料作为建筑结构的加固 补强材料，这一材料的使用，使 得日本国内的建筑结构的抗震防 裂级别又提升了一个档次。
碳纤维材料
碳纤维的缺点
碳 纤 维 的 缺 点
1、复杂的应力计算