河南航天航空用碳纤维种类有哪些工艺

提到碳纤维我都会想到是坚固，轻便并且价格昂贵（相对于钢材和铝产品）例如用在F1赛车等要要求产品上，但现在有在民用汽车上，其实碳纤维是广义的物质统称，衍生出来的复合类材质很多。

不同的复合材料根据碳化率不同高温热处理温度成本也不一样，从而生不同碳纤维材料之间的价格也会相差很大。随着技术的发展，应用范围变大，更多资金的投入，回收再利用技术的成熟，碳纤维的成本会进一步下降。碳纤维复合材料在汽车上的应用会越来越多。

因此，碳纤维在汽车领域的应用会越来越广阔，将来汽车的排放会越来越低碳，而汽车本身将越来越“高碳”。未来颠覆汽车的两个技术就是，碳纤维新材料，智能化。

碳纤维的另一个重要特点是比重低。比重1.6左右，是铝的一半，钢的五分之一。河南航天航空用碳纤维种类有哪些工艺

现代碳纤维工业化的路线是前驱纤维炭化工艺法。

制造碳纤维用的原纤维名称化学组分碳含量、碳纤维收率、黏胶纤维(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纤维(C3H3N)n6840~55沥青纤维C，H9580~90

采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括:稳定化处理(在200~400℃空气，或用耐燃试剂等化学处理)，碳化(400~1400℃，氮气)和石墨化(1800℃以上，氩气气氛下)。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序。

另一种制造碳纤维的方法是气相生长法。将甲烷与氢的混合气体在催化剂的存在下，于1000℃高温下反应，可制得不连续的短切碳纤维，最大长度可达50 cm。其结构不同于聚丙烯腈基或沥青基碳纤维，易石墨化，力学性能良好，导电性高，易形成层间化合物。 河南航天航空用碳纤维种类有哪些工艺其力学性能可通过设计进行管理和改变，尤其是它在振动管理及精度管理方面具有传统合金材料不可比拟的优势。

碳纤维是指碳含量为90% 或以上的强度高、高模量纤维。碳纤维有100年的历史，自20世纪50年代以来，碳纤维开始用于航空航天工业，其性能和工艺得到了高速发展。尽管碳纤维被贴上了高性能、高成本的标签，但根据不同的分类标准，碳纤维也有不同的分类。根据常见的制造工艺，碳纤维可分为湿碳、干碳和锻造碳纤维。

湿碳是在碳纤维布上刷不饱和树脂胶，然后用清洁剂固化。湿碳的成本相对较低，因此就组件强度和制造成本而言，它将比干燥便宜得多。

干碳是通过在特定温度和压力下固化而形成的。干碳具有出色的轻质性能，是超级跑车和高性能汽车的理想材料。

碳纤维板在固化成型后，为了精度要求或装配需要，还要进行切削、钻孔等后加工。在切削工艺参数、切割深度等相同条件下，选择不同材料、尺寸、形状的刀具和钻头，效果上有很大差异，与此同时，刀具和钻头的力度、方向、时间和温度等因素也会影响到加工的结果。

后加工过程中，尽量选择带金刚石涂层的锋利刀具和整体硬质合金的钻头，刀具和钻头本身的耐磨性决定了加工的质量和工具的使用寿命。如果刀具和钻头不够锋利或者使用不当，不仅会加速磨损，提高产品的加工成本，更会造成板材损伤，影响板材的形状、尺寸以及板材上孔、槽等加工部位尺寸的稳定性，严重时会造成材料出现层状撕裂，甚至是块状崩落，导致整块板材的报废。

碳纤维重量轻但比强度高，是要求较高的机械设备轻量化的理想材料。

就拿碳纤维和我们常见的钢材来说，碳纤维的强度在 400 到 800 兆帕左右，而普通钢材的强度为 200 到 500 兆帕。再来看韧性，碳纤维和钢材基本类似，没有明显的区别。

碳纤维具有更高的强度，更轻的重量，所以说碳纤维在新材料中地位不可撼动。正因为这种优势，碳纤维增强复合材料(CFRP)在加工过程中，基体和纤维存在较为复杂的内部相互作用，使其物理特性与金属有较大区别，CFRP密度远小于金属，而强度大于绝大部分金属。因为 CFRP 的不均匀性，在加工过程中往往会出现纤维拉出或基质纤维的脱离；CFRP 具有较高的耐热性和耐磨性，使其在加工过程中对设备的要求较高，因此生产过程中产生大量切削热对设备磨损较为严重。

越来越多的新型机械臂正在使用碳纤维复合材料。河南航天航空用碳纤维种类有哪些工艺

开槽针床的基体层压碳纤维预浸料，由于重量轻，有利于提高经编机的编织速度，降低能耗；河南航天航空用碳纤维种类有哪些工艺

碳纤维复合材料在飞机上的使用比例不断提升,使用部位逐步由受力较小的前缘、扰流板等构件，向机翼、机身等飞机主要受力部件发展，当前国产客机复合材料用量与国际

水平仍有明显差距，未来国产飞机复合材料含量的提升空间广阔。

根据航空工业集团发布的《2019~2038年民用飞机中国市场预测年报》，预计2019～2038年间，中国民用航空市场需要补充7630架客机，总价值将超过1万亿美元。随着我

国民用大型客机项目稳步推进，未来随着更多国产机型的量产，碳纤维复合材料行业将迎来更大发展空间。

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