碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用ppt課件.ppt

1、碳纖維復(fù)合材料,1,2,1 復(fù)合材料定義及其組成 定義：復(fù)合材料（composites 或composite material），由兩種或兩種以上獨(dú)立組分材料經(jīng)復(fù)合工藝制得的一種多組分材料。 增強(qiáng)體（ reinforcement）分散相 組成 基體（ matrix）連續(xù)相,一 復(fù)合材料簡(jiǎn)介,3,在復(fù)合材料中，各組分保持原有性質(zhì)，但彼此能取長(zhǎng)補(bǔ)短，相得益彰，使其綜合性能更加完善。 先進(jìn)復(fù)合材料（Advanced Composite Material，ACM）具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、剛性大、耐疲勞和熱膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)。,2 復(fù)合材料特點(diǎn),4,3 復(fù)合材料分類,5,常見(jiàn)復(fù)合材料,6,碳纖維復(fù)合材料分類,

2、碳纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料（CFRTS） 碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料（CFRTP） 碳纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合材料（C/C） 碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料（CFRM） 碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料（CFRC） 碳纖維增強(qiáng)橡膠基復(fù)合材料（CFRR） 碳纖維增強(qiáng)木材復(fù)合材料（CFRW）,7,二、碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用現(xiàn)狀,1. 軍用碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用現(xiàn)狀 2007年上海合作組織軍演，直-9是我國(guó)最先進(jìn)的直升 飛機(jī)，CFCM 占機(jī)身質(zhì)量的60% 日本OH-1“忍者”直升飛機(jī)機(jī)身40%采用CFCM 美國(guó)F-22戰(zhàn)機(jī)CFCM占35% 美國(guó)AV-8B軍用飛機(jī)CFCM占26%，使整機(jī)減重9%，有效載荷比 AV-8A增加一倍

3、。,8,2、民用飛機(jī) 波音787中結(jié)構(gòu)材料有近50%使用CFCM，包括機(jī)身和機(jī)翼 20世紀(jì)70年代空客A300上CFCM占整機(jī)質(zhì)量的5% 2010年問(wèn)世的A350超寬客機(jī)，CFCM使用量占整機(jī)的62% 目前最大客機(jī)A380整機(jī)中CFCM占35-40% 據(jù)統(tǒng)計(jì)，波音787，空客A380和A400M三種新型飛機(jī)對(duì)CFCM 年需求量高達(dá)3000噸。,9,3、工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用 風(fēng)力發(fā)電 據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年中國(guó)市場(chǎng)將需求超過(guò)2.5萬(wàn)臺(tái)大 容量風(fēng)機(jī)，合計(jì)需要CFCM 30000噸。 碳纖維汽車 汽車傳動(dòng)軸、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、上下懸架臂等 石油開(kāi)采 抽油桿、張力腿平臺(tái)、管材等,10,4、體育休閑 羽毛球拍、網(wǎng)球拍、

4、釣魚竿、高爾夫球桿 5、建筑補(bǔ)強(qiáng),碳纖維復(fù)合材料,11,結(jié)構(gòu)性碳纖維復(fù)合材料國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室成立,中航工業(yè)航材院、制造所、哈飛、西飛、沈飛、成飛及威海拓展纖維有限公司、北京航空航天大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、中國(guó)航天科技集團(tuán)航天特種材料與工藝研究所和中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第四研究院43所十一家科研院所、高等院校和企業(yè)組建而成，揭牌儀式于2010年5月28日在中航工業(yè)航材院舉行。,12,三、筆記本發(fā)展趨勢(shì),筆記本電腦是一種小型、可攜帶的個(gè)人電腦，其銷量已完全超過(guò)臺(tái)式電腦，當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì)是體積越來(lái)越小，質(zhì)量越來(lái)越輕，而功能卻越發(fā)強(qiáng)大。碳纖維強(qiáng)度比現(xiàn)在流行的鎂拉絲強(qiáng)度更高，是鋁鎂合金強(qiáng)度的兩倍，質(zhì)量更輕，而

5、且成型容易，散熱效果好。碳纖維筆記本外殼被看作是未來(lái)發(fā)展的方向。,13,四、筆記本外殼現(xiàn)狀,1 聚碳酸酯-工程塑料 （PC-ABS） PC：優(yōu)良耐熱耐候性、尺寸穩(wěn)定性和耐沖擊性能 ABS: 優(yōu)良的加工流動(dòng)性、耐磨性、染色性、成型加工性。萬(wàn)元以下筆記本電腦中，70%采用的都是以ABS為主的工程塑料 優(yōu)點(diǎn)：成本較低 、易于加工 、尺寸穩(wěn)定性好，性價(jià)比高 缺點(diǎn)：質(zhì)量較重 、散熱性不佳,采用最普遍的材質(zhì) 筆記本價(jià)格范圍：幾乎所有,14,2 鎂鋁合金 鋁占94.35%，鎂占4.5%，錳0.35%，鐵0.35%，鋅0.25%，鍶0.2% 鎂鋁合金的硬度是ABS工程塑料的數(shù)倍，但重量?jī)H為塑料的三分之一，而且

6、具有優(yōu)良的散熱能力。鎂鋁合金材質(zhì)更適合超輕薄便攜本。鎂鋁合金不耐磨，而且噴過(guò)漆的產(chǎn)品容易出現(xiàn)劃痕、掉漆等情況。 優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、散熱好 缺點(diǎn)：成本較高、噴漆容易磨損,Dell latitude系列商務(wù)本 筆記本價(jià)格范圍：5000-12000,15,3、碳纖維 碳纖維材質(zhì)它既擁有鎂鋁合金高雅堅(jiān)固的特性，又有ABS工程塑料的高可塑性。強(qiáng)度和導(dǎo)熱能力優(yōu)于ABS塑料；碳纖維是一種導(dǎo)電材質(zhì)，可以起到類似金屬的屏蔽作用（ABS外殼內(nèi)表面則需要另外鍍一層金屬膜來(lái)屏蔽），耐磨。 優(yōu)點(diǎn)：散熱好、質(zhì)量輕、韌性好，強(qiáng)度高 缺點(diǎn)：成本高、外觀單調(diào),索尼的TZ/SZ/G系列商務(wù)本 筆記本價(jià)格范圍：8000-150

7、00,2010年碳纖維筆記本外殼的銷量已經(jīng)達(dá)到2400萬(wàn)個(gè)！,16,4、鈦合金 鈦合金的主要成分也是鋁，鈦的含量不足3%。鈦合金與鋁鎂合金除了摻入金屬本身的不同外，最大的分別之處，就是還滲入碳纖維材料，無(wú)論散熱、強(qiáng)度還是表面質(zhì)感都優(yōu)于鋁鎂合金材質(zhì)，而且加工性能更好。 優(yōu)點(diǎn)：集所有優(yōu)點(diǎn)于一身 缺點(diǎn)：通過(guò)焊接等繁瑣的加工程序，十分昂貴,ThinkPad T/X系列筆記本 筆記本價(jià)格范圍：13000以上,17,5、皮革 皮革本身過(guò)軟，所以它不能單獨(dú)用作筆記本的外殼，必須是附著在某種堅(jiān)硬的材質(zhì)表面才可以 。 優(yōu)點(diǎn)：柔韌性好、手感出色、時(shí)尚感強(qiáng) 缺點(diǎn)：散熱一般、價(jià)格較高。,華碩F8H585V-SL,18,6、竹子 竹子本身比較堅(jiān)固耐久，而且