碳纤维被用于航天体育用品、汽车工业产品方面已广为人知,随着碳纤维大丝束的发展及碳纤维价格的下降,一些新的市场正迅速发展。目前碳纤维已被列为国家化纤行业重点扶持的新产品,成为国内新材料行业研发的热点,因此碳纤维复合材料有了很好的发展及应用前景。
碳纤维是一种纤维状的碳素材料,含碳量在95%以上,批发碳纤维制品,通常与树脂、金属、陶瓷等基体结合作为复合材料使用,一般不单独使用,与传统金属材料相 比,碳纤维密度仅为钢材的1/5,而强度可达钢材的7-10倍,其中环氧树脂基碳纤维复合材料被广泛应用于汽车工业、轨道交通、器械、体育器材等高强 度减重结构部件,此外碳纤维材料在石油、冶金、纺织等领域的应用也相当广泛。由于国内技术能力的限制,目前我国碳纤维材料仍依赖进口,并形成国内深加 工的现象。目前国内从事碳纤维复合材料制品的生产厂家多达数千家,碳纤维制品生产厂家,但是由于产能产量的原因,碳纤维制品仍需大量进口。据相关报道显示,2014年上半年我 国碳纤维及制品进口量为5513.2吨,年进口量在一万吨左右,碳纤维制品供应商,进口依存度依旧在高位徘徊。
碳纤维还是让大型民用飞机、汽车、高速列车等现代交通工具实现“轻量化“的**材料。航空应用中对碳纤维的需求正在不断增多,新一代大型民用客机空客A380和波音787使用了约为50%的碳纤维复合材料。波音777飞机利用碳纤维做结构材料,包括水平和垂直的横尾翼和横梁称为重要结构材料,所以对其质量要求较其苛刻。河南腾飞高分子复合材料股份有限公司是一家位于河南安阳的上市公司。
碳纤维复合材料由碳纤维和树脂组成,其中,碳纤维制品,碳纤维起到增强作用,而树脂基体则可以将载荷均匀分布,并通过界面把载荷传递给碳纤维。与均质连续的金属不同,碳纤维复合材料的切削过程更为复杂,了解一下碳纤维复合材料不同方向角的切削机理。
当θ=0°时,切屑是刀具在进给过程中不断地使纤维层与树脂层相互剥离而形成的,我们称这类切削变形为层间分离型。随着刀具的进给,被切削中的材料处于挤压状态,而树脂层的拉伸强度要远小于碳纤维层的压缩强度,当挤压状态大到一定程度时,切削部位较下层会发生剥离,切削层被掀起。刀具继续进给,此时切削层承受弯曲应力,弯曲应力不断增加并**过CFRP的强度较**,纤维层折断,形成切屑。