碳纤维复合材料的物理与化学性能优势有哪些？ 复材云集|复合材料

碳纤维最优良的性能是比强度和比模量超过一般的增强纤维，它和树脂形成的复合材料的比强度和比模量比钢和铝合金还高3倍左右。碳纤维复合材料应用在航天、导弹和运动器材上，可以显著减轻重量，提高有效载荷，改善性能，是航天工业的重要结构材料。

一、物理性能：

1.密度小，质量轻，比强度高。碳纤维的密度为1.5~2g/cm3，相当于钢密度的1/4，铝合金密度的 1/2。而其比强度比刚大16倍，比铝合金大12倍。

2.强度高。其拉伸强度可达3000~4000MPa，弹性比钢大4~5倍，比铝大6~7倍。

3.具有各向异性，热膨胀系数小，导热率随温度的升高而下降，耐骤冷、急热，即使从几千度的高温突然降到常温也不会炸裂。

4.导电性好，25℃时高模量纤维为775μΩ/cm，高强度纤维为1500μΩ/cm。

5.耐高温和耐低温性好。碳纤维可在2000℃下使用，在3000℃非氧化气氛下不融化、不软化。在 -180℃低温下，钢铁变得比玻璃脆，而碳纤维依旧很柔软，也不脆化。

6.耐冲击性较差，容易损伤。(碳纤维复合材料抗拉不抗穿刺，生活中避免让碳纤维产品碰到锋利的小石子或尖锐物体，以防止发生破裂现象）。

二、化学性能：

1.耐酸性能好，对酸呈惰性，能耐浓盐酸、磷酸、硫酸、苯、丙酮等介质侵蚀。将碳纤维放在浓度为 50% 的盐酸、硫酸、磷酸中，200天后其弹性模量、强度和直径基本没有变化；在50%浓度的硝酸中稍有膨胀，其耐腐蚀性能超过黄金和铂金。

2.此外，还有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和使中子减速等特性。

3.在强酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维在使用前须进行表面处理。

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