碳纤维复合材料教学PPT.ppt

,复合材料,之,碳纤维复合材料,汇报人： 吕佳雨、张 浩,程海洋、金筱楸,周奕超、蔡伟立,复合材料,国际标准化组织：由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。 材料大词典 ：复合材料是根据应用进行设计，把两种以上的有机聚合物材料或无机非金属材料或金属材料组合在一起，使其性能互补，从而制成的一类新型材料。,必须由两种以上化学、物理性质不同的材料组合而成,必须是人造的，是人们根据需要设计制造的材料,通过各组分性能的互补可获得单一材料不能达到的综合性能,复合材料三个必要条件,1,2,3,01,02,03,04,结构性能,发展前景,形态及应用,概括,概 括,碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。,结构和性能,化学性能,物理性能,碳纤维具有稳定价态，具有稳定的化学性质！ 耐强酸，耐强碱等优异性能。,耐高温、耐摩擦、导电、导热 比重不到钢的1/4 抗拉强度是钢的79倍,碳纤维增强体,碳纤维适用范围,碳纤维特点,使用工艺原理,碳纤维特点,(1)抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍。 (2)重量轻，密度只有普通钢材的1/4。 (3)耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。 （4）可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。 (5)施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。 (6)适用范围广，混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。,碳纤维适用范围,碳纤维加固法可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固，同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。,碳纤维应用工艺原理,将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预 浸成为复合增强材料（单向连续纤维）；用 环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方 向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复 合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共 同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结 构的强度、刚度、抗裂性和延伸性 。,碳纤维形态及应用,碳纤维布,碳纤维棒,碳纤维管,碳纤维布,飞 机 一次构造件：主翼、尾翼、机体 二次构造件：辅助翼、方向舵、升降舵 内装材：地板、间隔、梁、洗面所、座席 火 箭 助推器、防护罩、发 动机罩、高频传送器 人造卫星 天线、太阳能电 池板、结构件,钓具 钓鱼杆、卷线器 高尔夫 杆、头、面板、鞋 球拍 网球、羽毛球、壁球 自行车 车架、车轮、龙头,汽车 传动轴、赛车、尾翼、引擎盖、整流罩 摩托车 头盔、排气管罩、后视镜壳 火车列车 列车车体、磁悬浮列车、座席 .,航空航天国防用碳纤维布,体育娱乐器材用碳纤维布,工业用碳纤维布,抗拉强度大，弹性模量高，轻质，耐久性能好，耐磨损，抗腐蚀。用于鱼杆的配尖、风筝骨架、账棚撑杆、运动器材等。,高比强、高比 模、耐疲劳、抗 蠕变、耐高温、耐 腐蚀、耐磨损、尺寸稳定、导电、导热、热膨胀系数小、自润滑和吸能抗震等碳纤维的另一重要特性就是比重小。,碳 纤 维 棒,表面光滑、重量轻、高强度、高摸量；耐腐蚀、抗紫外线不易老化；机械性能优良等优良特点。,用碳纤维制造的钓竿具有轻、坚实、抗拉强度高的特点，但在使用时应特别注意防电。,钓竿,管道,vision 02,vision 04,碳纤维管,现在应用及未来应用,发展前景,目前，碳纤维除了应用于传统的航空航天和军