怎樣提高碳纖維復(fù)合材料的韌性

　　碳(C)纖維復(fù)合材料(Material)是碳(C)纖維與樹脂(Resin)、金屬、陶瓷(原料:非金屬礦物)等材料基體復(fù)合而成的，強(qiáng)度（strength)、彈性模量等比起普通的碳(C)纖維來說都有所提高, 不過有個很大的不好的地方，韌性(toughness)差。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中，纖維增強(qiáng)材料一直是人們關(guān)注的焦點。自玻璃纖維與有機(jī)樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進(jìn)，使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機(jī)。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。為了解(Find out)決這個問題(Emerson)，科學(xué)家們做了非常多實驗（experiment)，也取得了一定的成果，下面就來具體說一下。

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  　　要解決這一問題(Emerson)，有兩個方法：一是使用碳(C)纖維束，但實際應(yīng)用很困難（difficult)；二是最大化減少界面間的鍵合力，在纖維表面上涂一層油，雖然使界面剪切應(yīng)力大大降低（reduce)，可是剪切強(qiáng)度（strength)大為減少，不實用。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。在研究（research)影響(influence)碳纖維復(fù)合材料(Material)韌性(toughness)的各種因素(factor)時，人們發(fā)現(xiàn)可用纖維斷裂（fracture)功來衡量材料的韌性。最后的出，纖維的模量越高，韌性就越差。   　　后來，科學(xué)家們在環(huán)氧(Oxygen)樹脂(Epoxy resin)(Resin)中加入膨脹(inflate)單體進(jìn)行共聚來提高碳纖維復(fù)合材料的韌性，隨著膨脹單體的用量增加，固化過程(guò chéng)中體積（volume)收縮減小。當(dāng)體積收縮降低到接近于零時，材料的沖擊韌性增加到極大值。由于固化過程中，樹脂的體積膨脹使它在不規(guī)則的表面產(chǎn)生微機(jī)械齒合力，改善了樹脂的粘結(jié)能力。   　　對于不同的碳纖維復(fù)合材料使用同樣的膨脹單體，效果是不一樣的，不過還是能提高它的性能，相信以后，膨脹聚合反應(yīng)在制備高韌性碳纖維復(fù)合材料方面將會起到越來越重要的作用。而人們對碳纖維復(fù)合材料的研究還在繼續(xù)，以后將會發(fā)展得更加好。