碳纤维增强复合材料的发展及应用
前言
碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和
金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性。它比重不到钢的1/4，但强度却非常强。1)PAN基碳纤维产量急剧提高，生产规模大型化，产品价格下降。而且其耐蚀性出类拔萃，是新一代增强纤维。碳纤维广泛用于民用、建筑、
1.1 树脂传递模压工艺 ( RTM)， RTM( resin transfer moulding)工艺是 9 0年代***热门的一种成型工艺 ,即先将增强材料做成预成型件放入封闭模具中 ,在真空和压力的条件下 ,树脂被注入模具而固化成型 .其特点是
:1)工艺过程简单 ,避免了预浸料这一中间环节 ;2)低压注胶 ,节约了附加设备的费用 ;3)封闭式模具操作 ,作业环境清洁 ;4)易于实现自动化和计算机控制 ;5)制件表面质量好 .因此 ,RTM技术有很好的发展前景 .
1.2 编织成型工艺
三维编织的过程是参加编织的所有纤维都沿同一方向排列 ,然后每根纤维束都沿自己的
方向偏移一个角度互相交织形成织物的过程 .采用三维编织的复合材料具有整体性和力学的合理性两大特点 ,其在剪切强度、抗冲击损伤特性等性能方面均优于传统的层合复合材料 ,因此采用编织结构的复合材料发展迅速，三维编织分圆机和方机两种 ,用这两种机器可以编织出许多复杂的编织物 .但这些复杂形状大多来源于两种基本形状——长方体和厚壁的圆管 .
碳纤维发展简史：
1860年，斯旺制作碳丝灯泡
1878年，斯旺以棉纱试制碳丝
1879年，爱迪生以油烟与焦油、棉纱和竹丝试制碳丝（持续照明45小时）
1882年，碳丝电灯实用化
1911年，钨丝电灯实用化
1950年，美国Ｗright--Patterson***基地开始研制黏胶基碳纤维
1959年，美国ＵＣＣ公司生产低模量黏胶基碳纤维“Ｔhornel—25”，日本大阪工业试验所的进藤昭男发明了ＰＡＮ基碳纤维
1962年，日本碳公司开始生产低模量ＰＡＮ基碳纤维（０.５吨/月）