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碳纤维增强树脂基复合材料

树脂基复合材料具有比强度高、可设计性强、性能好、耐腐蚀性能好以及便于大面积整体成型和具有特殊的电磁性能等独特优点。原苏联开始主要研究以人丝为原料制造碳纤维，后转向PAN基碳纤维。酚醛树脂虽然是老的一类热固性树脂

，但由于他的原料易得，合成方便，以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能，尤其是具有突出的瞬间耐高温烧蚀性能，（贺福.碳纤维及其应用技术[M].北京：化学工业出版社，2004）而且树脂本身又具有广泛性的余地，素以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料（贺福、王茂章 碳纤维及复合材料【M】.北京；科学出版社，1995）

二：碳纤维复合材料的原料

1.碳纤维的常用品种

碳纤维品种分类有四种：一是按原丝分子分类，有PAN基、沥青基、黏胶基三类；二是按性能分类，有通用、标准、高强高模、高导热、活性等碳纤维；三是按应用领域分类，有航空用、工业用的碳纤维；四是按应用于复合材料基体分类，有树脂基用、金属基用、陶瓷基用、CC用碳纤维。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，碳纤维被誉为当今世界上综合性能的材料，是21世纪的黑色革命，它的用途不仅局限于代替钢材，也可纺织产品。

2.纤维编织布

碳纤维编织布适应一些特殊制品的需要而发展起来的，例如的端头帽、飞机的刹车片，它们不能用简单的纤维迭层方法制造，否则有些方向强度太低。只要工艺得当，碳纤维可以用来增强很多高分子材料、很多金属材料、几乎各种氧化铝、硅酸盐、氧化硅、碳化硅、氧化硅等陶瓷。一种简易的编制布是X-Y方向正交的方格和斜纹布。更复杂的是三方向、四方向、七方向和九方向的编织物，那是根据特殊设计要求而制造的，没有商品。编制平面部即可用于结构件，优点是制品工艺过程形态稳定，又可用于装饰品，得益于它漂亮的花纹。应用3K斜纹布制作汽车排气筒和汽车控制台面就为美观。

、高质量的碳纤维，以满足和民用产品的需求，扭转大量进口的局面，是当前我国碳纤维工业发展的迫切任务。

一、生产方法

目前，工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚腈(PAN)基碳纤维、

沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。本文今天来简要介绍一下碳纤维复合材料，包括它的原料、工艺、过度产品及各方面的应用。碳纤维生产就是不断除去杂质元素（主要为H、N、O、K、Na），减少缺陷，净化、重整碳链的过程。从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化，碳化收率低，技术难度大、设备复杂，成本较高，产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用；由沥青制取碳纤维，原料来源丰富，碳化收率高，但因原料调制处理复杂、产品性能较低，亦未得到大规模发展；由聚腈纤维原丝可制得

碳纤维材料的成型工艺方法及应用

碳纤维材料成型主要有两种，一种是热固化成型，一种是热塑型成型

。

热固化成型是指将碳纤维按不同方向、不同层数铺设出制品形状 ,在一定压力和温度下固化成型 .而复合材料成型工艺 ,较常见的有以下 5种 .

裱糊成型工艺

它是用手工将预浸料裱糊在模具上 ,然后固化成型 .此法的优点是工艺装备简单 ,手工完成比较复杂的操作 ,能加工出形状复杂的零件 ,适用于小批量生产 ;缺点是生产效率低

,劳动条件差 ,劳动强度大 .笔者采用该工艺试制出的碳纤维整体车架样件 ,表观质量尚可 ,但尺寸精度较差 ,工艺稳定性差 .