碳纤维复合材料的四大特点及碳纤维复合材料的优缺点

摘要

碳纤维复合材料在机械制造、国防工业和航天航空等领域得到广泛应用，具有高强度、高模量、轻质、可设计性强、耐疲劳、耐腐蚀等优点。其特点包括可设计性强、材料与结构同一性、复合效应优越性和工艺依赖性高。然而，碳纤维复合材料也存在耐磨性差、价格高和脆性大易断裂等缺点，限制了其在某些领域的应用。

正文

1、可设计性强。这是碳纤维复合材料有别于传统材料的最显著特点。它的力学、机械、热、防腐、抗老化等物理化学性能都可按制件的使用要求和环境条件，通过组分材料的选择、匹配以及界面控制等材料设计手段，最大限度地达到预期目的，以满足工程结构的使用性能要求。

2、材料与结构的同一性。碳纤维复合材料与其说是材料倒不如说是结构更为恰当。传统材料的构件成型是经过成型是经过对材料的再加工来实现的，并且加工过程中材料组分之间一般不发生化学变化，而它的材料合成与构件成型是同时完成的，整体性好，可以大幅减少结构零部件和连接件的数量，从而缩短加工周期，提高构件的可靠性。

3、发挥复合效应的优越性。碳纤维复合材料各组分经工艺加工后所表现出的性能不是几种材料各自性能的简单混合，而是按照复合材料效应形成新的性能，这种复合效应是独有的。

4、性能对碳纤维复合材料工艺的依赖性。其结构在形成过程中有组分材料之间复杂的物理与化学变化，构件性能对工艺方法、工艺参数、工艺过程等的依赖性大，同时也由于在成型过程中很难准确的控制工艺参数，需要较高的技术水平。

碳纤维复合材料的优点

1、碳纤维复合材料拉伸强度高，模量大，密度小，具有较高的比强度和很高的比模量。与传统金属材料相比，碳纤维复合材料质量轻，强度高，韧度高，具有明显的。与塑料制品相比，其强度是塑料制品的几十倍，因此轻质高强是碳纤维棒复合材料的显著特点之一。

2、碳纤维复合材料的耐高低温性能好，导热系数较高，而且线膨胀系数沿纤维轴向具有负的温度效应，即随温度的升高，碳纤维复合材料有收缩的趋势，尺寸稳定好，耐疲劳性好。

3、耐腐蚀，抗老化，使用寿命长。碳纤维棒能耐酸，碱，盐，部分有机溶剂及其它腐蚀性侵蚀，在防腐蚀领域有其它金属无法比拟的优越性，且有较好的耐水性和抗老化性，因此无论在腐蚀性的环境和恶劣的露天，潮湿的环境作业，其使用寿命可达15年以上。

碳纤维复合材料的缺点

1、耐磨性差。碳纤维成型后，直接用普通砂纸就可以磨下碳粉。

2、价格较高。由于他的工艺复杂，产量有限，所以价格会比较昂贵。

3、脆性大，易断裂。这个缺点让它的机械加工很不容易。