研究碳纖維復合材料元素
80年代中期以來,，碳纖維開發(fā)迅猛發(fā)展,性能水平大幅度提高,抗拉強度由初期的2.5GPa提高到目前的7.0GPa,并且有了優(yōu)良的表面處理劑和樹脂基體的配合,，強度轉化率提高到85～95,碳纖維的應用使殼體強度和剛度大為改觀,而大規(guī)模生產又使碳纖維價格有了較大幅度的下降，因此當前先進固體發(fā)動機均優(yōu)先選用碳纖維復合材料殼體,。固體發(fā)動機殼體使用的大都是高強中模碳纖維,。根據鍵能和鍵密度計算得出的單晶石墨理論強度高達15OGPa,因此碳纖維進一步開發(fā)的潛力是巨大的,它將是下世紀初固體發(fā)動機殼體的主要材料。
碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維,，其含碳量隨種類不同而異,，一般在90％以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,，如耐高溫,、耐磨擦、導電,、導熱及耐腐蝕等,，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性,、柔軟,、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強度,。碳纖維比重小,，因此有很高的比強度。
碳纖維是由含碳量較高,，在熱處理過程中不熔融的人造化學纖維,，經熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的,。
碳纖維的主要用途是與樹脂,、金屬、陶瓷等基體復合,，做成結構材料,。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料,，其比強度、比模量綜合指標,，在現(xiàn)有結構材料中是最高的（見圖6?/FONT>1）,。在強度、剛度,、重量,、疲勞特性等有嚴格要求的領域，在要求高溫,、化學穩(wěn)定性高的場合,，碳纖維復合材料都頗具優(yōu)勢。
