碳素复合材料是碳纤维增强碳基体的复合材料。此材料不仅具有其他复合材料的优点,
同时又有很多独到特点,是一种力学与物理性能都非常出色的一种材料。
1. 其整个体系均由碳元素构成,由于碳原子彼此间具有极强的亲和力,使C/C复合材料无
论在低温或高温下,都有很好的稳定性。
2. 碳材料的高熔点本质属性,赋予了该材料优异的耐热性,可以经受住2000C°左右的高
温,是目前在惰性气氛中高温力学性能最好的材料。更重要的是这种材料随着温度的
升高其强度不变低,甚至比温室时还高,这是其他结构材料所无法比拟的。
3. 密度小(小于2.0g/cm³),仅为镍基高温合金的4/1,陶瓷材料的1/2.
4. 抗烧灼性能良好,烧灼均匀,可以承受高于3000C°的高温,运用于短时间烧灼的环境
中,如航天工业中火箭发动机喷管,喉衬等,具有无与伦比的优越性。
5. 耐摩擦磨损性能优异,其摩擦系数小,性能稳定,是各种耐磨和摩擦部件的最佳材料。
6. 比重小,比重是铁的1/4,而强度却是铁的10倍,它是比铝要轻比钢还要硬的新材料,
7. 抗腐蚀性好,在有机溶剂、酸、碱中不容不胀,它的耐蚀性也是出类拔萃的。有实
验,在1981年将碳纤维浸泡在强碱氢氧化钠溶液中,经历20多年,他还保持着原有的
纤维形态。
8. X射线透光性好,碳纤维复合材的穿透性非常好,成像非常清晰。
9. 抗震性优良 在精密机械与建筑上都是非常好的材料。
10. 易成型,由于碳纤维是一种柔性材料,可以编织成各种规格的碳纤维布任意剪裁,采
用共固化、共胶接、树脂传递模塑(RTM)、织物预成形、缝合、z-pin、等方法制造
出比较复杂的整体件。
11. 具有良好的疲劳和蠕变性能。在扭曲和弯曲试验中得出的结论是,三维整体编织结构
的拉-拉疲劳极限可以达到90%。