【专业讲堂】一文了解碳纤维复合材料领域27个专业术语
碳纤维复合材料
碳纤维复合材料碳纤维增强复合材料(Carbon Fibre-reinforced Polymer, 简称CFRP)是以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料，简称碳纤维复合材料。
碳复合材料的特性主要表现在力学性能、热物理性能和热烧蚀性能三个方面。
(1)密度低(1.7g/cm3左右)在承受高温的结构中，它是最轻的材料;高温的强度好，在2200oC时可保留室温强度;有较高的断裂韧性，抗疲劳性和抗蠕变性;而且拉伸强度和弹性模量高于一般的碳素材料，纤维取向明显影响材料的强度，在受力时其应力-应变曲线呈现"假塑性效应"即在施加载荷初期呈线性关系，后来变成双线性关系，卸载后再加载，曲线仍为线性并可达到原来的载荷水平。
(2)热膨胀系数小，比热容高，能储存大量的热能，导热率低，抗热冲击和热摩擦的性能优异。
(3)耐热烧蚀的性能好，热烧蚀性能是在热流作用下，由于热化学和机械过程中引起的固体材料表面损失的现象,通过表层材料的烧蚀带走大量的热量,可阻止热流入材料内部,C-C材料是一种升华-辐射型材料。
复合原理它以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以碳或石墨化的树脂作为基体。
复合以后的这种材料在高温下的强度好，高温形态稳定，升华温度高，烧蚀凹陷性，平行于增强方向具有高强度和高刚性，能抗裂纹传播，可减震，抗辐射。
碳纤维增强尼龙的特色碳纤维具有质轻、拉伸强度高、耐磨损、耐腐蚀、抗蠕变、导电、传热等特色，与玻璃纤维比较，模量高3〜5倍，因而是一种取得高刚性和高强度尼龙资料的优秀增强资料。
碳纤维复合资料可分为长（接连）纤维增强和短纤维增强两大类。
纤维长度可从300~400m 到几个毫米不等。
曩昔10年中，大家在改善不一样品种的碳纤维复合资料加工办法和功能方面投入了许多的研讨。
从预浸树脂到模塑法加工，从短纤维掺混塑料注射加工到层压成型，在碳纤维复合资料及制品制造方面积累了许多成功的经历。
碳纤维复合材料的特点和应用
碳纤维复合材料（Carbon Fiber Reinforced Composites）是一种由碳纤维和树脂（通常是环氧树脂）混合制成的高性能复合材料。
它具有许多独特的特点和广泛的应用领域：特点：高强度和轻质：碳纤维本身具有极高的强度和刚度，与其质量相比，它比许多金属更轻。
这使得碳纤维复合材料非常适合在需要高强度和轻质的应用中使用。
卓越的刚性：碳纤维复合材料具有卓越的刚性，可以在高强度负载下保持形状和结构稳定性。
抗腐蚀性：碳纤维不会腐蚀，这使得碳纤维复合材料在恶劣环境下具有耐久性。
设计自由度：制造碳纤维复合材料的过程可以根据设计要求进行定制，具有很高的灵活性，可用于各种形状和尺寸的零部件。
疲劳寿命：碳纤维复合材料通常具有良好的疲劳寿命，能够在循环负载下长时间保持性能。
电导率：碳纤维是导电的，这在一些应用中可以派上用场。
应用：航空航天领域：碳纤维复合材料广泛用于飞机和宇宙飞船的结构部件，以减轻飞机的重量，提高燃料效率，并增加飞行性能。
汽车工业：碳纤维复合材料在汽车制造中用于减轻汽车的重量，提高燃油效率和电池电动汽车的续航里程。
体育用品：用于制造高性能的自行车框架、高尔夫球杆、网球拍、滑雪板和其他体育用品，以提高强度和性能。
建筑业：在建筑结构中使用碳纤维复合材料以增强强度和耐久性，例如在桥梁、地震防护装置和建筑材料中。
能源行业：用于制造风力涡轮机叶片和油井钻具，以提高强度和耐久性。
医疗领域：用于制造医疗设备和假体，如人工心脏瓣膜、骨科植入物等。
体育和休闲：用于制造高性能自行车、高尔夫球杆、滑雪板、网球拍等体育器材。
船舶制造：在船体和船载设备中使用碳纤维复合材料，以降低船只重量并提高性能。
总之，碳纤维复合材料的高强度、轻质、刚性和耐久性使其成为多个领域的理想选择，尤其是需要高性能、低重量和高强度的应用。
在未来，随着技术的不断进步，碳纤维复合材料的应用领域还将不断扩大。
复合材料工艺术语详解
碳纤维增强树脂基复合材料carbon fiber reinforced resin matrix composite以碳纤维或石墨纤维及其制品增强的树脂基复合材料，是目前应用最多的一种先进复合材料。
碳纤维是以有机原丝为主要原料，经预氧化、碳化、石墨化得到。
按力学性能分为中强中模型、高强型和高模型三种，碳纤维增强体织物有平纹布、缎纹布、无纬布及三向编织物等。
常用的树脂为环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、聚醚醚酮树脂及聚苯硫醚树脂等。
碳纤维树脂复合材料具有比强度高、比模量高、热膨胀系数很小、导电、自润滑性好等优良性能，但冲击强度与层间剪切强度偏低。
碳纤维复合材料常采用热压成型、缠绕成型、特别是用作航空航天结构件需要热压罐成型，目前主要应用于航空航天工业中作主、次及非承力结构材料，如机翼、副翼、尾翼、喷管、火箭壳体等，少量用于某些医疗器械、体育用品及自润滑耐磨机械零件，如齿轮、轴承等。
玻璃纤维增强树脂基复合材料glass fiber reinforced resin matrix composite俗称玻璃钢，是以玻璃纤维及其制品或短切纤维增强的树脂基复合材料。
现代复合材料是从玻璃纤维复合材料开始的，是目前用量最多的一种复合材料。
玻璃纤维是由熔融玻璃快速抽拉而成的细丝，直径一般为5～20μm，纤维越细，性能越好。
按原料组分可分为有碱、中碱、无碱和特种玻璃纤维。
制品主要有玻璃布，按编织方法不同，有平纹、斜纹、缎纹、单向、无捻布等，其性能、价格不同，如缎纹布拉伸、弯曲强度较平纹布好。
常用的树脂基体有不饱和聚酯、环氧、酚醛树脂及热塑性的聚丙烯、尼龙、聚苯醚树脂等，其中不饱和聚酯工艺性能好，最为常用。
玻璃纤维在复合前需进行表面处理，除去浸润剂，有利于提高与树脂的粘附力和耐湿性。
该种复合材料与其他复合材料一样具有性能的可设计性，轻质高强；耐腐蚀性能好，可耐氢氟酸和浓碱外的大多数化学试剂；绝缘性好，透波率高；绝热性好，超高温下可大量吸热，成本低。
【专业讲堂】CFRP：如何理解各向同性、准各向同性和各向异性？
【专业讲堂】CFRP：如何理解各向同性、准各向同性和各向异性？编者按：CFRP领域专业术语较多、知识内容繁杂，⽽为了提⾼CFRP领域的丰富专业知识、提升专业技能，特开辟专业知识讲堂板块，为⼤家介绍CFRP领域丰富的专业知识，欢迎⼤家多多指正，相互学习、共同进步！⾼性能碳纤维以优异的⾼⽐强度和⾼⽐刚度著称，⽽在碳纤维应⽤时我们需要了解纤维取向会如何影响碳纤维增强塑料（CFRP）层压板的强度和刚度。
CFRP层压板有多种设计⽅法，⽽层压板倾斜⽅向不同就会产⽣不同的结构属性，⽽这些属性主要分为：各向同性、准各向同性和各向异性。
各向同性：在材料任何⽅向上经测试得到的强度和刚度均相同，这种材料即为各向同性材各向同性料，其典型代表如：玻璃、⾦属等。
准各向同性：材料仅在某⼀平⾯内具有各向同性，换句话说，材料强度和刚度在零件平⾯准各向同性：内所有⽅向上均相等，但垂直⾯上可能会存在差异。
⼤多数CFRP层压板都属于此类。
各向异性：在整个材料的不同⽅向上具有不同强度和刚度的材料。
例如，⽤全部沿⼀个⽅各向异性向取向的纤维制成的碳纤维层压材料是完全各向异性的。
其他层压板设计可以具有不同程度的各向异性，这主要取决于层压板设计的平衡程度。
准各向同性碳纤维层合板的制备当纤维在铺层中的取向平衡时，CFRP层压板便具有准各向同性的特性，进⽽⽆论材料的加载⽅向如何，其强度和刚度均保持不变。
⽆论单个碳纤维层或层压板是由机织物或单向碳纤维制成，将它们组合成设计合理的层压板堆中时，都可以形成各向同性材料。
准各向同性CFRP层合板是在层合板的⽅向保持平衡的情况下制成的，这样层合板的拉伸强度在每个平⾯⽅向上都是相同的。
通常，准各向同性板是使⽤碳纤维织物制成的，其铺层⽅向为0°、90°、+45°和-45°，其中⾄少12.5%的铺层在这四个⽅向上。
0°、60°和120°定向单向层也可以达到准各向同性性能。
碳纤维名词解释
碳纤维名词解释碳纤维是一种不可替代的现代材料，由原料（碳原料）制成，在航空航天、汽车、运动器材、工业制品、医疗器械等领域有广泛应用，并拥有极高价值。
什么是碳纤维（Carbon Fiber）？碳纤维是一种非金属纤维，由含碳元素的合成材料（例如碳棒、碳粉末等）经过高温热处理、制造和改性等工艺，形成独特的结晶结构及立体网络结构，形成具有高强度及优异特性的复合材料点缀，是一种具有高承载能力的碳模板材料。
碳纤维具有优良的力学性能、抗拉强度、抗压强度、耐热性、耐腐蚀性以及较低的密度等特点，所以得到了广泛的应用，在航空航天、汽车、运动器材、工业制品、医疗器械等领域均有使用。
首先，碳纤维在航空航天领域的应用非常广泛，主要应用于飞机机身的结构件及引擎的部件，例如：碳纤维复合材料用于制作飞机机身外壳、机翼、机尾及发动机的部件；碳纤维增强树脂（CFRP）用于制作结构的复合材料，可以提高飞机机身和发动机的安全性，减少飞机的质量，降低燃油消耗，提高飞机的抗拉强度、抗压强度等性能；此外，碳纤维复合材料还可以用于制作飞机机身上的应急发电机、舱内安全设备，以及用于动力装置的冷却系统支架等。
其次，碳纤维在汽车领域的应用也很广泛，主要是用来制造汽车车身的结构件，例如：碳纤维复合材料用于制作汽车车身框架、汽车车身护板、车门、车顶及轮毂等；碳纤维增强树脂（CFRP）用于制作车身结构复合材料，可以提高汽车车身的抗拉强度、抗压强度等性能，以及减轻汽车重量，提高汽车的动力性能和油耗，使车辆更稳定、更舒适而又更省油；此外，碳纤维复合材料还可以用于汽车安全带、车窗及车内空间改善等。
最后，碳纤维还可用于制造运动器材、工业制品、医疗器械等。
碳纤维复合材料的优异特性吸引了国内外众多企业的合作，以应用碳纤维材料制造运动器材、工业制品、医疗器械等产品。
例如，碳纤维复合材料可用于制造自行车、滑雪板、高尔夫球杆、建筑铝材、家具及医疗器械等，其优良的力学性能、抗拉强度、抗压强度、耐热性、耐腐蚀性以及较低的密度可满足众多应用需求。
【技术干货】一文详解复合材料领域的专业术语（中英对照版）：上篇
【技术干货】一文详解复合材料领域的专业术语（中英对照版）：上篇促进剂（Accelerator）：加速树脂的固化添加剂（Additives:）：用于添加到树脂/化合物中以赋予特定性能（例如阻燃性和抗紫外线性）粘合剂（Adhesive）：用于配合表面以通过表面附着将它们粘合在一起的物质。
粘合剂可以是液体、薄膜或糊状。
芳纶（Aramid）：高强度、高刚度的芳族聚酰胺纤维起泡（Blistering）：由内部局部压力引起的成型部件中不希望出现的凸起区域，通常是由于敲击空气、挥发性反应副产物或渗透进入的水造成的。
块装模塑料 (Bulk Moulding Compound ，BMC)：聚酯树脂/玻璃纤维预混料，用于注塑或传递模塑，也称为面团模塑料(Dough Moulding Compound ，DMC)碳纤维（Carbon fiber）：以重量轻、强度高、刚度大而著称的增强纤维。
催化剂（Catalyst，也称为硬化剂）：引发树脂聚合的化合物（通常是有机过氧化物）短切股线（Chopped strands）：由增强纤维的连续长丝股线切割而成的短股线，不以任何方式连接在一起无尘室（Cleanroom）：无尘室是一个受控环境，它使用过滤去除空气中的污染物，创造一个一致且可重复的制造环境。
复合材料（Composite）：由树脂和增强材料（通常是纤维）组成的材料抗压强度（Compression strength）：材料破坏时的压碎载荷除以试样的横截面积芯（Core）：在夹层结构中，连接内层和外层的中心组件。
泡沫、蜂窝和木材都是常用的芯材。
耐腐蚀性（Corrosion resistance）：材料承受与周围自然因素接触而不降解或改变性能的能力。
对于复合材料，腐蚀会导致开裂。
偶联剂（Coupling agent）：在树脂基体/增强材料界面促进或建立更牢固结合的化学物质开裂（Cracking）：成型材料的分离，在零件的相对表面上可见并延伸到整个厚度（断裂）固化（Cure）：热固性树脂在热作用下通过分子结构的交联硬化的过程固化剂（Curing agents）：用于热固性树脂固化的化合物固化时间（Curing time）：树脂完全固化所需的时间分层（Delamination）：沿层压材料的层平面分裂、物理分离或失去粘合直接粗纱（Direct roving）：通过直接从套管上缠绕一定数量的细丝制成的粗纱面团模塑料 (Dough moulding compound，DMC)：聚酯/树脂纤维预混料，用于注塑或传递模塑，也称为块状模塑料(Bulk Moulding Compound，BMC)纤维（Fiber）：一种长度连续的细丝状物质，其特点是长度与厚度或直径的比值很高长丝（Filament）：连续的、细直径、长度很长的纤维填料（Filler）：添加到树脂中以扩展树脂或赋予特殊性能的材料（通常成本较低）整理（Finishing）：将偶联剂应用于纺织品增强材料以改善纤维/树脂的粘合弯曲强度（Flexural strength）：材料弯曲时的强度，表示为弯曲试验样品在失效瞬间的应力。
碳纤维及其复合材料术语-编制说明
碳纤维及其复合材料术语编制说明1 概述碳纤维是国家加快发展的战略性新兴产业，是国防建设和国民经济发展的重要材料。
2018年3月国家九部委联合发布的《新材料领航行动计划（2018～2020）》中将碳纤维及其复合材料术语标准研制作为领航行动的第一项任务。
标准化工作的重要意义就是通过标准对重复性的事物和概念达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。
概念的统一就是要通过术语定义标准来实现。
《碳纤维及其复合材料术语》标准是碳纤维标准化工作的基础，是制订碳纤维及其复合材料标准的指导和依据。
目前，有关碳纤维及其复合材料的术语和定义很少，甚至在涉及到碳纤维最基本的产品类别方面的最基本的术语都缺乏统一的定义，特别是由于碳纤维及其复合材料的研发和应用涉及到各个行业，例如，生产涉及化工、化纤、纺织、建材、煤炭等多个行业，应用更是涉及航空航天、国防军工、土木工程、交通运输、新能源等各个不同行业。
长期以来，这些行业都有各自习惯术语，有时对相同的事物有不同的名词，这些给碳纤维的生产、应用以及标准化工作都带来很多的困难。
在研究和学习国际标准和国外先进标准的过程中，经常遇到一些名词和术语，也很难查找到相应的中文名词，给正确理解标准带来了困难，甚至会误导了标准的使用者。
例如，ASTM D4018《连续碳纤维和石墨纤维丝束性能的标准试验方法》，是碳纤维最重要的一个测试方法标准，该标准中明确适用于“yarns，rovings and tows”, 但在国内碳纤维行业，这三个名词分别对应于哪些碳纤维产品并不明确。
在国家九部委联合发布的《新材料领航行动计划（2018~2020）》中提及到的“工业级碳纤维”、“大丝束碳纤维”等名词也缺乏明确的定义。
随着碳纤维产业的发展，将有越来越多的技术标准被制定，碳纤维产品会更多地走向国际，技术交流也会更加多样化，应用领域更加的拓展，为此国家标准化管理委员会以国标委发【2019】29号文《关于下达2019年第三批推荐性国家标准计划的通知》下达了制订《碳纤维及其复合材料术语》国家标准的项目，项目编号为：20193164—T—469。
碳纤维复合材料重点发展领域
碳纤维复合材料重点发展领域
碳纤维复合材料是一种新型材料，具有轻量、高强度、高刚度、抗腐蚀等特点，已广泛应用于航空航天、汽车、体育器材、建筑等领域。
随着技术的不断发展，碳纤维复合材料在以下领域有望得到更多应用：
1. 航空航天领域：碳纤维复合材料是制造轻量化飞机、卫星、导弹等的理想材料，未来将在航空航天领域得到更广泛的应用。
2. 汽车领域：碳纤维复合材料在汽车制造中的应用越来越广泛，特别是在高性能跑车、豪华轿车等方面。
未来，碳纤维复合材料的应用将进一步扩大，例如在电动汽车、自动驾驶汽车等领域。
3. 建筑领域：碳纤维复合材料可以用于建筑结构的加固和修缮，改善建筑物的抗震性能。
此外，在建筑装饰、家具等方面也有应用潜力。
4. 体育器材领域：碳纤维复合材料在制造高性能体育器材方面具有很大的潜力，例如高尔夫球杆、网球拍、自行车等。
总之，碳纤维复合材料是未来材料发展的重要方向之一，将在各个领域得到广泛应用。
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复合材料术语
复合材料术语复合材料术语复合材料是由两种或多种材料组成的材料。
这些材料的独特性质使得它们更加强大、更加耐用、更加刚性，因此，它们被广泛应用于各种领域，包括民用和军用。
在这篇文章中，我们将讨论常见的复合材料术语，以帮助人们理解和使用这些材料。
1. 基体（matrix）基体是复合材料中的主要成分。
它包含了大部分的体积，并通过纤维、颗粒、或薄膜增强材料等方式将其它材料加入到复合材料中。
基体材料通常是聚合物（如环氧、酚醛等）或金属。
2. 增强材料（reinforcement）增强材料是指在基体材料中加入的其他材料，以提高复合材料的性能。
增强材料可以是纤维（如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等），颗粒（如硅灰石、碳黑等）或薄膜（如金属箔等）。
3. 碳纤维自动化生产线（CFRP production line）碳纤维自动化生产线是一种自动化制造碳纤维复合材料的设备。
它可以在短时间内生产大量的碳纤维增强材料，以用于各种应用领域。
4. 玻璃纤维（GFRP）玻璃纤维是玻璃纤维增强材料的一种。
它具有优良的绝缘性能和机械性能，因此被广泛应用于建筑、交通工具、船舶等领域。
5. 碳纤维（CFRP）碳纤维是碳纤维增强材料的一种。
它具有优良的强度和刚度，因此被广泛应用于高速运动器材、航空航天器材、医疗器材等领域。
6. 无纺布（non-woven）无纺布是由聚合纤维或天然纤维制成的，没有纺织和编织过程的一种纺织品。
它被广泛应用于各种化工、医药、建筑、农业等领域，尤其是在复合材料中广泛使用。
7. 预浸料（prepreg）预浸料是用于制造轻质高强度复合材料的一种半成品。
它由增强材料（通常是碳纤维）和基体材料组成，已经在最佳的浸渍条件下完成，以便未来的输送、储存和加工。
8. 热塑性（thermoplastic）热塑性是指一种材料的性质，可以在加热后变得可塑，使得它可以通过模压、挤出和注塑等成型技术进行塑形。
聚丙烯、聚酰亚胺等都是热塑性材料。
碳纤维及其复合材
拉挤工艺制品
• 工艺简单，属经牵引、挤压而固化成材，优点是 可规模化生产，成本较低，一般按照每米、每公 斤来定价；缺点是制品强度不高，只能用于一般 的展示或装饰用途。如需得到高强度的碳纤维制 品，就只能通过模压法、卷制加缠绕等工艺来实 现了。
②模压成型工艺（press moulding）
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模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活 力的一种成型方法。它是将一定量的预混料或预浸料加入 金属对模内，经加热、加压固化成型的方法。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ③缠绕成型工艺
• 树脂配制→纤维烘干→浸胶→胶纱烘干→缠绕→ 固化→检验、加工→制品
•
缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、 预浸纱）按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模， 获得制品。根据纤维缠绕成型时树脂基体的物理化学状态 不同，分为干法缠绕、湿法缠绕和半干法缠绕三种。
• 1）干法缠绕 干法缠绕是采用经过预浸胶处理的预浸纱或带，在缠绕 机上经加热软化至粘流态后缠绕到芯模上。（制品质量稳定，生产率 高；但投资大，层间剪切强度低）
有什么比法拉利 F430和兰博基尼 Murcielago LP640 超级跑车快？ Lucra的名字说了很 多。但是，这个代号 为LC470品牌，为碳 纤维汽车爱好者创造 了更多精彩。
伦敦科学博物馆展出碳纤“F1方程式”自行车试想 一下，当我们让F1方程式赛车的设计者来重新设计 一辆自行车的话，那将是什么样子呢？ 现在BERU f1systems，F1方程式价值100万美元赛 车的设计者确实为我们带来一辆出自他们之手的自 行车，名为Factor 001，每辆售价3.4万美元。
碳 纤 合维 材及 料其 复
碳纤维概念
1、概述
碳纤维种类 碳纤维的结构和性能
碳纤维及其复合材料讲解 ppt课件
➢ 碳纤维制造工艺
1、聚丙烯腈PAN配液->纺丝（湿法/干喷湿纺） ->表面处理->收丝（PAN原丝）
2.
➢ 树脂基复合材料（CFRP/CFRTP)
1、基体树脂CFRP：环氧树脂EP、双马酰亚胺树脂BMI、 热固聚酯亚胺PI、氰酸脂.
2.CFRTP热塑性树脂:聚醚醚酮、聚苯硫醚和聚醚砜主要 生产预浸带料。
总结
➢ 碳纤维复合材料(CFRP)具有轻质、高强度、高刚度、抗疲 劳和耐腐蚀等优异性能。为了解决全球气候变暖、温室气 体排放的环境问题,碳纤维复合材料在大型飞机、风力发电 叶片、汽车部件、石油开采抽油杆、电力输送电缆等领域 的应用将推动节能减排的实现。碳纤维复合材料的使用实 现了材料的轻量化,从而达到了节能减排的目的,碳纤维复合 材料在这些领域的实际应用代表了其技术的成熟度和水平。 随着国产化碳纤维制造关键技术的成熟,通过突破碳纤维复 合材料的低成本制造技术,实现国产碳纤维复合材料在节能 减排方面的应用是现实的。
CARBON FIBER AND ITS COMPOSITE MATERIALS
碳 纤维及其复合材料
张慧 冯浩辉 车腾伟
19 60
用当爱源世 的时迪于界 是的生 上 碳白发世最 纤炽明纪早 维灯电 的 。灯灯年碳
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
(2) C/C 复合材料
它是由碳纤维或织物、编织物等增强碳基复合材料构成， 主要由各类碳组成，即纤维碳、树脂碳和沉积碳。
这种材料除具备高强度、高刚性、尺寸稳定、抗氧化和耐 磨损等特性外，还具有较高的断裂韧性和假塑性。在高温 环境中，强度高、不熔不燃，广泛应用于导弹弹头，固体 火箭发动机喷管以及飞机刹车盘等领域。
course 复合材料术语
course 复合材料术语复合材料是由两种或两种以上的不同物质组成，以一定方式进行结合形成的材料。
它具有各种独特的性质和优点，因此在各个领域的应用非常广泛。
在学习和研究复合材料时，有许多专门的术语需要掌握和理解。
下面我将介绍一些常用的复合材料术语。
1. 基体（matrix）：复合材料中占据大部分体积的物质，起到框架和支撑作用。
常用的基体材料有树脂、金属、陶瓷等。
2. 纤维（fiber）：复合材料中的增强物质，能够提供材料的强度和刚度。
常见的纤维材料有碳纤维、玻璃纤维、聚合纤维等。
3. 纤维体积含量（fiber volume fraction）：指纤维在复合材料中的体积占比，通常以百分比表示。
纤维体积含量越高，复合材料的强度和刚度越高。
4. 层（ply）：复合材料中由一层纤维和基体组成的结构单元。
复合材料通常由多层层叠而成，每一层的纤维取向和组合方式可以不同。
5. 复合材料的各向异性（anisotropy）：指复合材料在不同方向上具有不同的性质和行为。
由于纤维的取向和组织方式的不同，复合材料在各个方向上的性能表现都不相同。
6. 界面（interface）：指纤维和基体之间的交界面，也是复合材料中容易发生应力集中和损伤的区域。
界面的强度和稳定性对于材料整体性能至关重要。
7. 残余应力（residual stress）：指在复合材料制备过程中由于热膨胀系数不一致或冷却速率不一致等原因导致的内部应力。
残余应力可能会导致材料的破裂和变形。
8. 热膨胀系数（coefficient of thermal expansion）：指复合材料在温度变化时的膨胀或收缩程度。
由于纤维和基体的热膨胀系数不同，复合材料在温度变化时可能发生应力集中。
9. 破坏韧性（fracture toughness）：指复合材料在受到外部载荷作用下抵抗破坏的能力。
破坏韧性高的复合材料能够更好地抵抗裂纹扩展和断裂。
10. 疲劳寿命（fatigue life）：指复合材料在循环载荷下能够承受的循环次数或循环应变幅值。
复合材料工艺术语详解
复合材料工艺术语详解引言复合材料是由两个或更多不同性质的材料组合而成的新材料，具有综合性能优异的特点。
它在航空航天、汽车、建筑等领域具有广泛应用。
在复合材料的制造过程中，涉及到许多特定的工艺术语。
本文将详细解释一些常见的复合材料工艺术语，以帮助读者更好地理解复合材料的制造过程。
1. 树脂树脂是复合材料的基础组分之一，通常是一种液体或可软化的固体。
常见的树脂有环氧树脂、酚醛树脂等。
树脂具有黏性和可塑性，能够粘合纤维增强材料并提供材料的强度和刚度。
2. 纤维增强材料纤维增强材料是复合材料中的另一个关键组分，用于增加复合材料的强度和刚度。
常见的纤维增强材料有碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维等。
纤维的选择取决于所需的性能和应用领域。
3. 预浸料预浸料是指在制造过程中，将纤维增强材料浸渍于树脂中得到的半成品。
预浸料通常是在工厂中通过机械手或自动化设备制备的。
制备好的预浸料具有一定的柔韧性和可塑性，便于后续的成型和固化。
4. 超声波剥离超声波剥离是一种用于分离纤维增强材料和树脂的技术。
通过超声波的振动作用，可以有效地将纤维与树脂分离，以实现材料的再利用或回收。
超声波剥离技术广泛应用于废弃复合材料的处理和再利用领域。
5. 热固性树脂热固性树脂是一种在加热和压力下可以固化的树脂。
在制备复合材料时，常用的热固性树脂有环氧树脂、酚醛树脂等。
热固性树脂固化后具有优异的耐热性和机械性能，能够提供复合材料所需的强度和刚度。
6. 自固化树脂自固化树脂是一种可以在室温下自行固化的树脂。
它不需要外界的热源或压力来促进固化过程。
自固化树脂通常用于对温度敏感的纤维增强材料，以避免热固性树脂固化过程中可能引起的纤维热损伤。
7. 真空固化真空固化是一种通过将材料置于真空环境中进行固化的技术。
在真空环境中，树脂可以更好地渗透纤维增强材料，同时排除大部分气泡，从而提高复合材料的密实性和性能。
真空固化广泛应用于复合材料的制造过程中。
8. 碳纤维布碳纤维布是一种由碳纤维编织而成的纤维增强材料。
碳纤维复合材料的介绍
碳纤维复合材料的介绍
碳纤维复合材料是一种由碳纤维和树脂基体组成的高强度、轻质材料。
它具有优异的力学性能和化学稳定性，被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材和建筑等领域。
碳纤维是由纯碳纤维束或纤维织物制成的，具有高强度和高刚度的特点。
这些纤维通过树脂基体进行粘结，形成了复合材料的结构。
常用的树脂基体包括环氧树脂、聚酰亚胺和酚醛等。
碳纤维复合材料具有以下优点：
1. 高强度和刚度：相比传统材料如钢铁和铝合金，碳纤维复合材料具有更高的强度和刚度。
2. 轻质：碳纤维复合材料的密度较低，比重轻，可以减轻结构负荷和提高运行效率。
3. 耐腐蚀性：碳纤维本身不易受到腐蚀，使得复合材料在恶劣环境中具有较好的耐久性。
4. 良好的热导性：碳纤维具有良好的热导性，可以有效分散和传导热量。
5. 设计自由度高：碳纤维复合材料可根据需要进行定制设计，形成各种复杂形状和结构。
然而，碳纤维复合材料也存在一些挑战：
1. 成本高：相对于传统材料，碳纤维复合材料的制造成本较高，限制了其在某些领域的广泛应用。
2. 易受冲击破坏：碳纤维复合材料对冲击和撞击容易产生损伤，需要采取适当的保护和维修措施。
3. 可回收性有限：由于复合材料中纤维与树脂的组合结构，碳纤维复合材料的回收和再利用相对困难。
尽管面临一些挑战，碳纤维复合材料的优异性能使其成为许多行业追求轻量化、强度高的理想选择，同时也促进了材料科学和工程领域的进步与创新。
碳碳复合材料应用领域简介.ppt
• C/C复合材料是在碳纤维基础上进行了石墨 化增强处理的产品。具有质量轻，强度和 弹性高的特点，产品能够耐受2000℃的高 温，具有优良的性能。
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C/C复合材料的优点
2
C/C复合材料应用领域介绍
耐热材料领域
C/C复合材料 C/C金属复合材料
优良的耐热性能及低重量，可作为金属热处理过程中的工具，如烧制垫 板，料盒，以及高温炉内耐温材料。可以提高成品率及生产效率
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耐热材料领域-炉外材料-弹簧
•独有的弹簧产品保持了C/C材料耐高温，可反复使用的优良特性。 •同时，产品在具有高硬度，高韧性的基础上，还有着良好的耐磨耗性， 耐触摸性等，因此在很多行业有着广泛的应用。
20
耐热材料领域-炉外材料-玻璃生产线用部件
•产品可以应用于玻璃瓶的搬运生产线。
•产品具有良好的耐热冲击性，且强度 大，因此在高速搬运的生产线上，不 会产生断裂现象。
1.65 150 80 4.9
1.65 250 200 12.3
3.95 379 370 9.7
复合金属
Al
Cu
Si
密度 (g/cm3)
2.1
2.6
2.1
抗弯强度 (MPa)
210
300
150
热膨胀系数 (×10-6/℃)
0～1
0～1
8.2
※ 也可对清洁室用碳素材料（玻璃炭），树脂材料（含 氟树脂），金属材料（镀镍）等进行表面涂层处理。
6. 高强度 强化碳纤维
使用经过强化的碳纤维制成，强度是其它粉末烧结而成的石墨 材料的3～5倍
23
高机械性能领域
高机械性能C/C材料介绍：
以前，机械领域的部件多用陶瓷，铝，CFRP等材料制 备，随着该行业的快速大型化，高速化的发展，对于材 料的轻量化和耐热性提出了更高的要求。为了满足客户 的需求，因此提出了高性能C/C材料。
【专业讲堂】碳纤维及其复合材料领域专业术语
【专业讲堂】碳纤维及其复合材料领域专业术语
前驱体：碳纤维原料。
在PAN基碳纤维中聚丙烯腈纤维是前驱体，沥青基碳纤维则使用石油或煤焦油为前驱体。
氧化（热稳定化）：将PAN前驱体转化为交联结构的热处理阶段，使其能够在碳化过程中保持形状。
碳化：将热氧化稳定（预氧化）的PAN或沥青纤维加热至1200-1500℃的热处理，使纤维产生极限强度和模量。
石墨化：在惰性气氛如氮气中，在2,000~3000℃的温度下热处理的方法。
该方法产生具有细石墨晶体结构和高模量性质的碳纤维。
表面处理：电化学处理，通过纤维表面的氧化产生与树脂基体粘合的化学活性位点。
可根据需要，采用不同的表面处理方法来赋予不同的纤维表面特性。
上浆：将聚合物浆料涂覆到碳纤维表面以改善纤维可加工性，此外，浆料还可以改善增强纤维和基体树脂间的相容性。
预浸料：用聚合物基树脂体系对增强纤维进行浸渍进而形成的中间片材材料。
树脂体系通常是部分固化形式的热固性树脂，但也使用热塑性树脂。
碳纤维可以直接作为粗纱（即单向带）或作为织物（织造或非织造）掺入预浸料中。
除了成分之外，预浸料还按其平方克重分类，通常以克/平方米（gsm）为单位。
CFRP（碳纤维增强塑料）：由碳纤维对聚合物基体进行增强产生的材料。
CFRP的机械和物理性质取决于所使用的基体和碳纤维的类型。
碳纤维复合材料分类介绍
碳纤维复合材料分类介绍第一篇嘿，亲！今天咱们来聊聊碳纤维复合材料的分类。
你知道不，碳纤维复合材料那可是个大家族。
先来说说按碳纤维的形态分，有长纤维的和短纤维的。
长纤维的呢，就像长长的头发丝，强度高得很，一般用在那些对强度要求特别高的地方，比如飞机的翅膀啦、航天器的部件啦。
短纤维的呢，虽然没那么长，但也有自己的用处，像在一些不太需要那么高强度，但又需要有点碳纤维特性的地方就能见到它。
再讲讲按基体材料来分。
有树脂基的，这就好像给碳纤维穿上了一件塑料衣服，轻便又好用，在汽车零件、体育用品里常见。
还有金属基的，给碳纤维加上了一层金属铠甲，耐高温又耐磨，在航空发动机里能发挥大作用。
还有哦，按照增强方式分，有单向增强的，就是让碳纤维朝着一个方向使劲，这种在需要定向受力的地方表现很棒。
也有双向和多向增强的，就像四面八方都有力量支持，更全面更稳定。
总之呀，碳纤维复合材料的分类可多啦，每一种都有自己独特的本领，在不同的领域大显身手！怎么样，是不是很有趣？第二篇亲爱的小伙伴们，今天咱们来唠唠碳纤维复合材料的分类。
咱们先瞅瞅按纤维的排列方式分。
有一种是连续纤维的，就像排好队的小士兵，整整齐齐，力量特别大，适合做那种高大上的高端产品。
还有一种是随机纤维的，比较自由随性，在一些不太讲究规整排列的地方也能发挥作用。
从制造工艺来看呢，有手糊成型的，这就像是手工做的小点心，比较灵活，但是可能不太精细。
还有模压成型的，就像用模具压出来的饼干，形状规整，质量稳定。
按用途分的话，那就更多啦。
在体育界，有碳纤维做的自行车架、球拍，让运动员们如虎添翼。
在医疗领域，也有碳纤维的假肢、担架，给患者带来便利和舒适。
在建筑行业，碳纤维也能帮忙增强结构，让房子更结实。
哎呀呀，碳纤维复合材料的分类真是五花八门，每一类都有自己的闪光点，为我们的生活带来了好多惊喜和便利。
你是不是也对它们更感兴趣啦？。
碳纤维术语
碳纤维术语1. “碳纤维丝束”嘿，你知道碳纤维丝束吗？就像是超级英雄的力量束。
这碳纤维丝束啊，是好多碳纤维单丝组成的。
比如说啊，就像一把筷子，一根筷子容易断，但是很多筷子绑在一起就很结实啦。
碳纤维丝束在制造高端自行车的时候可厉害呢，让自行车又轻又结实。
2. “预浸料”预浸料这东西可神奇喽。
我感觉它就像蛋糕的原料提前混合好了一样。
碳纤维预浸料呢，就是把碳纤维预先浸渍了树脂。
你看那些飞机的机翼，很多都是用预浸料做的，这就好比给机翼穿上了一层超级坚固又轻便的铠甲。
3. “碳纤维织物”碳纤维织物，听起来是不是有点像高级的布？其实啊，它就像蜘蛛织的网，不过比蜘蛛网结实多了。
我有个朋友做赛车改装的，他就特别爱用碳纤维织物，说就像给赛车穿上了一件魔法衣，速度能更快，还更安全呢。
4. “拉伸强度”拉伸强度这个词很重要哦。
你可以想象一下，你拉一根绳子，碳纤维的拉伸强度就是它能承受多大的拉力才会断。
这就像拔河比赛一样，如果碳纤维的拉伸强度不够，那就像队伍里有个弱不禁风的家伙，一下子就被拉倒了。
像在建筑加固的时候，碳纤维的高拉伸强度就发挥大作用了。
5. “模量”模量是啥呢？简单说啊，就像是材料的倔强程度。
碳纤维的模量高，就像一个很有原则、不容易被改变的人。
我上次看到一个工程师在设计桥梁的时候，他说碳纤维的高模量就像一个坚强的后盾，能让桥梁稳稳地承受各种压力。
6. “碳纤维复合材料”碳纤维复合材料呀，就像是一个超级组合。
把碳纤维和其他材料结合起来，就产生了奇妙的效果。
就好比在一个团队里，每个人都有自己的特长，组合在一起就无敌了。
我知道一些运动器材，像网球拍用了碳纤维复合材料，打起来那叫一个带劲，感觉球都能被拍飞了呢。
7. “单向碳纤维”单向碳纤维就像一支纪律严明的部队，朝着一个方向前进。
它的力量都集中在一个方向上。
我有个做模型的小伙伴，他做飞机模型的时候就用单向碳纤维，说这样能让飞机的某个部位特别结实，就像给飞机装了个超级骨架。
【专业讲堂】关于复合材料的系列科普知识（二）：复合材料的类型
【专业讲堂】关于复合材料的系列科普知识（二）：复合材料的类型在前期关于复合材料的科普知识中，主要介绍了复合材料概念和结构组成（阅读原文），本文则继续按照复合材料发展史介绍了天然复合材料、经典复合材料、现代复合材料的特点及主要应用领域，并概述了未来复合材料特点。
天然复合材料当谈论复合材料时，通常指的是为航天飞机和喷气飞机等特定应用精心设计的坚固、轻巧、超现代的材料，但是以这种方式看待复合材料会很容易忘记长期存在的天然复合材料。
木材是由木质素内部中生长的纤维素纤维制成的复合材料。
骨骼是另一种古老的复合材料，其中胶原纤维对羟基磷灰石基体进行增强，甚至人造复合材料也不一定是高科技和现代专有的，比如混凝土和砖（由用稻草增强的泥土或粘土制成的）是人类发明的复合材料的两个示例，这些复合材料已广泛使用了数千年。
经典复合材料第一种现代复合材料是玻璃纤维增强塑料，简称GRFP或GRP，其历史可追溯至1930年代。
如今，GRP通常以胶带的形式出现，可以粘贴到模具表面上。
塑料背带是将玻璃纤维固定在适当位置的基体中，但正是纤维提供了大部分材料的强度。
虽然塑料相对较软且柔韧，但玻璃纤维却坚固，将两者放在一起，将获得坚固、耐用的复合材料，适用于诸如汽车或船体之类的结构件，比使用的金属或合金轻，并且不易生锈。
智能汽车是轻型复合汽车。
钢制安全壳将各种不同的零件和面板结合在一起，这些零件和面板主要由塑料制成，包括聚丙烯（PP）、聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚碳酸酯（PC）和聚对苯二甲酸乙二酯（PET）。
与大多数汽车一样，“橡胶”轮胎实际上是由橡胶和许多其他材料（例如二氧化硅）制成的复合材料。
现代复合材料当今的高级复合材料基体主要是基于金属、塑料（聚合物）或陶瓷，这为我们提供了现代复合材料的三种主要类型：金属基复合材料（MMC），聚合物基复合材料（PMC）和陶瓷基复合材料（CMC）。
1、金属基复合材料它们具有轻质金属（例如铝或镁合金）基体，并用陶瓷或碳纤维增强，例如碳化硅增强铝，以及石墨纤维增强铜、镍合金，这使金属的强度比它们自身强了数百倍。
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【专业讲堂】一文了解碳纤维复合材料领域27个专业术语
1、粘合剂
薄膜状或糊状的热固性树脂（如环氧、酚醛或BMI），在热量和压力下固化来粘结各种复合材料、金属和蜂窝表面。
2、芳香族聚酰胺
一种源自聚酰胺的高强度、高刚度的纤维。
Kevlar™和 Nomex™都属于芳纶（芳族聚酰胺）。
3、Nomex ™
杜邦的注册商标，包括耐高温芳纶纸、层压纸板、定长纤维和长丝纱线。
Nomex™ 芳纶纸在蜂窝制造中使用。
4、Kevlar ™一种来自杜邦的芳纶纤维。
Woven Kevlar™ 用于弹道和复合材料应用。
5、玻璃纤维
通过拉伸熔融玻璃制成的长丝。
被 Hexcel 编织成织物，常用作复合材料的增强体。
6、PAN (Polyacrylonitrile)
一种高分子聚合物，它被纺成纤维在某些碳纤维的制造中作为前驱体材料使用。
7、前驱体
制造碳纤维或石墨纤维的 PAN （聚丙烯腈）、人造丝或沥青纤维。
8、碳纤维
通过在 PAN （聚丙烯腈）、人造丝或沥青基体上碳化前驱体纤维
所生成的纤维。
这个术语常与石墨交替使用。
但是，碳纤维和石墨纤维在不同的温度下制造和热处理并且拥有不同的碳含量。
9、复合材料
通过结合两种或两种以上不同的材料，如纤维和树脂，来创造出一种具有特殊结构性能的产品，原材料中没有这些性能。
10、增强体
一种高强度材料，与树脂基体结合形成复合材料。
增强体通常是连续的纤维，它可以进行编织。
玻璃纤维、芳纶和碳纤维是典型的增强体。
11、增强纤维织物
用于预浸料、蜂窝生产中的编织玻璃纤维、碳纤维或芳纶织物。
12、树脂基体
在增强纤维复合材料中，一种配制的聚合物基体。
13、预浸料（预先浸渍）
用高性能增强纤维或织物结合热固性或热塑性树脂基体制成的复合材料。
当在高温高压下固化，会实现特殊的结构属性。
14、蜂窝
一个由金属薄板材料或非金属材料（如树脂浸渍纸或织物）制成的独特的、轻量级的网格结构，形成六边形嵌套单元，在外观上类似于蜂窝的横截面。
15、弹性模量
材料刚度的物理测量。
高模量意味着不易弯曲的材料。
16、纤维缠绕
用来制造复合材料部件如火箭壳体和气缸的过程。
纤维丝浸渍在树脂基体中，然后以预定的图案在所需部件上进行卷绕。
17、夹芯板
薄片组成的坚硬轻质板，例如铝或固化的预浸料层压粘合到低密度的硬芯材料上（如泡沫或蜂窝）。
18、结构
用于飞机和工业应用的成品部件。
对于飞机，它们可能是主要或次要的外部结构。
载重车中的应用包括底盘整流罩和地板。
19、主要结构
飞机上的一个关键承重结构。
如果这种结构受到严重损坏，则飞机不能飞行。
20、工程核芯
生成、塑形、加工或粘接蜂窝的片或块，使其成为异形和复杂形状，作为复合材料部件和结构的制造中的半成品构件。
21、工程产品
复合材料构件成品，通常是由预浸料、蜂窝、粘合剂和组装的构件制成。
这些构件已准备好直接连接到一个结构上（例如，飞机）或连接到子组件上。
新兴的制造工艺允许直接从增强纤维/织物和基体树脂制造工程化产品。
22、整流罩或引擎罩
喷气发动机的外部保护壳，传统上由金属制成。
整流罩主要为发动机提供基本的保护和支撑结构。
23、整流罩
飞机的二级结构，它提供增强的空气动力特性。
通常可以在机翼与机身相连处或者机翼的前缘和后缘的各个位置发现整流罩。
24、进气道
限制和传导空气的进气通道或管道。
它们通常位于飞机发动机进气端的整流罩上，帮助推进和发动机冷却。
25、内部结构
飞机内部组件成品，如头顶储物箱、厕所、侧墙、地板和天花板。
26、发动机短舱
整流罩内喷气发动机的保护壳，通常由蜂窝材料制成。
提供噪音吸收、绝缘、结构支撑功能，并可以辅助散热。
27、天线罩
保护飞机雷达系统免受元素损害同时允许雷达信号传输的外壳。
通常，雷达天线罩位于飞机机头前端，但也可以位于飞机的其他位置。
（来源Hexcel官网）。