三大纖維增強復合材料簡介 zund L-1200-acrylic 台中雷射雕刻 @ 李俊宏焦點新聞熱搜

　　近年來，以玻璃纖維、碳纖維為代表的纖維增強復合材料在上得到了迅速的發展，在現實生活中也常常見到它們的身影。不久前，由工信部引導，建材集團牽頭成立了碳纖維產業聯盟。這說明逐步地在碳纖維及其復合材料方面重視以及扶持。今天，就為大家介紹關于纖維增強復合材料的相關內容。

　　我們知道，復合材料的組成成分為基體和增強體兩部分（兩者的區分是基體連續分布，而增強體分散在基體中）。那么，纖維增強復合材料就是以纖維作為增強體的復合材料。目前應用的主要是三大纖維復合材料：玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維復合材料，其中市場大的屬玻璃纖維復合材料，其次是碳纖維復合材料，小的是芳綸纖維復合材料。

　　玻璃纖維復合材料

　　玻璃纖維復合材料玻璃纖維復合材料有一個很有名的俗稱——玻璃鋼。它是以合成樹脂為基體材料，玻璃纖維及其制品作為增強材料的復合材料。根據合成樹脂的不同，玻璃鋼可以分為環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼、聚酯玻璃鋼。

　　說起來，玻璃纖維制作過程也是一個化腐朽為神奇的過程。它是以廢舊玻璃作為原料，經過高溫熔制、拉絲、織布等工藝制作而成。原來硬而脆的玻璃制成玻璃纖維后變得高強度、高柔韌性、抗腐蝕性好，但只能承拉，不能承受彎曲、剪切、壓應力。所以，通常使用合成樹脂將玻璃纖維粘合在一起，制成玻璃鋼。

　　玻璃鋼大的特點是輕質高強，密度比鋁合金還輕三分之一，比強度超過普通鋼。此外，玻璃鋼還具有電絕緣、線膨脹系數低，可耐高達3800度的瞬時高溫，良好的抗腐蝕性能和抗疲勞性能。因其優良性能，玻璃鋼在建筑、化工、汽車、電子通訊等領域得到了廣泛應用。玻璃鋼是三大纖維復合材料中應用廣泛的。

　　碳纖維及其復合材料

　　碳纖維碳纖維是由有機纖維或者低分子烴氣體加熱至1500度形成的纖維狀碳材料，碳含量90%以上，具有低密度、高強度、高模量、耐高溫等等一系列的優良特性。以拉伸強度作為衡量標準，碳纖維被分成不同的品級。例如T300抗拉強度3.5Gpa，屬于碳纖維中低端品級。高端品級T800的抗拉強度5.5Gpa，日本東麗生產的高強T1000達到7.05Gpa。如果對這些數字沒有概念，我們可以對比鋼鐵的抗拉強度。普通鋼材的抗拉強度在幾百Mpa，高于500Mpa則是高強度鋼，目前超高強度鋼的抗拉強度極限值約1.7Gpa。如此看來，所謂的高強度鋼比起強度來，在碳纖維面前也不過如此。

　　而碳纖維復合材料是以碳纖維或碳纖維織物為增強體，以樹脂、陶瓷等為基體的復合材料。比較普遍的碳纖維復合材料是以熱固性樹脂作為基體。這種材料具有很高的比強度，輕量化效果非常明顯，是一種極為重要的輕量化材料。因此，碳纖維復合材在航空航天、汽車、風能設備方面的應用得到了快速的發展。例如波音787中碳纖維復合材料占材料使用比例超過一半。寶馬公司也計劃在自己的車型中開始大量使用碳纖維復合材料，并為此與其他公司合資建設碳纖維生產廠。

　　芳綸纖維復合材料

　　芳綸纖維芳綸纖維的全稱是芳香族聚酰胺纖維，是一種高強度、高模量、低密度、高耐磨的有機合成材料，可以分為對位芳綸和間位芳綸以及雜環芳綸。它由芳香族化合物經縮聚紡絲制成。芳綸纖維主要有耐高溫、阻燃性能佳、電絕緣、耐腐蝕、彈性模量大、強度大等性能。

　　芳綸纖維復合材料同玻璃鋼類似，也是采用樹脂作為基體材料。芳綸纖維復合材料具有高比強度、高比模量、密度低、抗沖擊、耐疲勞等特性，在航空航天、防彈防爆、電子電器、體育器材等方面有廣泛的應用。

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