目前復(fù)合材料的制造主流偏向輕量化與綠色環(huán)保，這種材料的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛。我國自主研發(fā)并得到應(yīng)用的輕量化材料主要有：高性能鋼材、輕質(zhì)鋁合金、高強(qiáng)度塑料以及一些復(fù)合型材料，其中復(fù)合型材料主要以纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料為主。
同其他金屬材料相比，碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料具有一系列的性能優(yōu)勢：
1、密度小，質(zhì)量輕。碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料密度僅有1.6 g/cm3，用其取代金屬材質(zhì)可讓產(chǎn)品質(zhì)量變輕。
2、耐疲勞、壽命長。碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度可達(dá)到其靜強(qiáng)度的80%，不會有長久變形的情況，安全系數(shù)高、穩(wěn)定性好。
3、耐化學(xué)腐蝕性好。在一般的堿性環(huán)境下呈惰性，對有機(jī)溶劑、酸、堿都有良好的耐腐蝕性。
4、熱膨脹系數(shù)小。在常溫條件下，碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的膨脹系數(shù)為負(fù)值，在200至400℃環(huán)境下，膨脹系數(shù)接近于0，材料尺寸穩(wěn)定性好。
5、有優(yōu)異的振動(dòng)衰減功能，可以降低振動(dòng)和噪聲；摩擦系數(shù)接近0，耐磨性好，可以減少部件磨損，提高產(chǎn)品的配合順暢度。
6、導(dǎo)電導(dǎo)熱性優(yōu)異。導(dǎo)電效果良好，電阻率約為10-3 Ω·cm；導(dǎo)熱效果好，不蓄熱，最佳狀態(tài)下導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)1000 W/(m·K)。
碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料是航空航天高技術(shù)產(chǎn)品的重要組成部分，它有效地降低了飛行器的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，并在降低成本的同時(shí)增加有效載荷和射程，成為現(xiàn)代大型飛機(jī)的首選結(jié)構(gòu)材料。除此之外，碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料還以優(yōu)異性能廣泛應(yīng)用于新能源開發(fā)、太空探索、建筑、汽車等多領(lǐng)域。
目前熱固化方式是碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的主要固化方式，不過這種熱固化方式的周期長、能量損耗大、制造成本高。但是隨著復(fù)合材料制造工藝技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn)出了多種快速固化方式，如電子束固化、微波固化和激光固化等。相信隨著科技的發(fā)展，復(fù)合材料的發(fā)展會越來越廣泛。
本文由石家莊市藁城區(qū)第九中學(xué)高級教師韓素娟進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。
（責(zé)任編輯：梁艷）
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