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碳纤维增强复合材料

尽管碳纤维可单独使用发挥某些功能，然而，它属于脆性材料，只能将它与基体材料牢固地结合在一起时，才能利用其优异的力学性能，使之更好地承载负荷。因此，碳纤维主要还是在复合材料中作增强材料。

根据使用目的的不同可选用各种基体材料和增强树脂、碳、金属及各种无机陶瓷，目前使用的多、广泛的是树脂基复合材料。（姜作义。碳纤维生产就是不断除去杂质元素（主要为H、N、O、K、Na），减少缺陷，净化、重整碳链的过程。张和善.纤维-树脂复合材料技术与应用【M】.北京；中国标准出版社，1990.30）

二：碳纤维复合材料的原料

1.碳纤维的常用品种

碳纤维品种分类有四种：一是按原丝分子分类，有PAN基、沥青基、黏胶基三类；二是按性能分类，有通用、标准、高强高模、高导热、活性等碳纤维；东莞市明轩碳纤维科技有限公司位于东莞市南城蛤地工业区，主要以碳纤维板、碳纤维管、碳纤制品的生产及CNC加工为一体的生产型企业。三是按应用领域分类，有航空用、工业用的碳纤维；四是按应用于复合材料基体分类，有树脂基用、金属基用、陶瓷基用、CC用碳纤维。

2.纤维编织布

碳纤维编织布适应一些特殊制品的需要而发展起来的，例如的端头帽、飞机的刹车片，它们不能用简单的纤维迭层方法制造，否则有些方向强度太低。一种简易的编制布是X-Y方向正交的方格和斜纹布。更复杂的是三方向、四方向、七方向和九方向的编织物，那是根据特殊设计要求而制造的，没有商品。编制平面部即可用于结构件，优点是制品工艺过程形态稳定，又可用于装饰品，得益于它漂亮的花纹。北京：化学工业出版社，2004）而且树脂本身又具有广泛性的余地，素以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料（贺福、王茂章碳纤维及复合材料【M】。应用3K斜纹布制作汽车排气筒和汽车控制台面就为美观。

1)PAN基碳纤维产量急剧提高，生产规模大型化，产品价格下降。2)PAN基碳纤维生产工艺、设备、技术不断改进，碳纤维性能不断提高。如：日本东丽公司已开发出高强型T1000系列碳纤维，抗拉模量295GPa，拉伸强度达7.05GPa，而其高强高模MSJ型抗拉模量达640GPa，抗拉强度为3.62GPa。一、碳纤维及其复合材料碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90％以上。3)应用范围从少数高科技领域、军事部门扩展到整个工业民用的各个部门

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目前，聚腈基碳纤维产量约占全球碳纤维总产量的90%，生产能力约为31565t／a，其中小丝束碳纤维约为23165t／a，占73.4%，大丝束碳纤维约为8400t／a，占26.6%；生产过程可以二次涂胶，能满足自动铺带对预浸料粘性和铺覆性的特殊要求。日本东丽、东邦和三菱三家公司的小丝束碳纤维生产能力合计为17500t／a，