1. 서문

탄소 섬유는 탄소 함량이 90% 이상인 고강도 및 고 모듈러스 섬유를 말합니다. 고온 저항은 모든 화학 섬유 중 첫 번째입니다. 아크릴과 비스코스 섬유를 원료로 고온에 의해 산화, 탄화됩니다.

재료 특성: 탄소 섬유는 주로 탄소 원소로 구성되며 내열성, 내마찰성, 전기 전도성, 열 전도성 및 내식성 등이 있습니다. 모양이 섬유질이고 부드러우며 다양한 직물로 가공할 수 있으며 높은 장점 방향으로 섬유 축을 따라 흑연 미세 결정 구조로 인해 섬유 축을 따라 강도 및 모듈러스. 탄소 섬유의 밀도가 낮기 때문에 비강도와 모듈러스가 높습니다. 탄소 섬유의 주요 용도는 고급 복합 재료를 만들기 위해 수지, 금속, 세라믹 및 탄소와 혼합된 강화 재료입니다.

탄소 섬유 강화 에폭시 수지 복합재는 기존 엔지니어링 재료 중 가장 높은 비강도와 모듈러스를 가지고 있습니다.


2. 성능

(1) 기계적 성질

탄소 섬유 복합 재료는 높은 인장 강도, 높은 모듈러스, 낮은 밀도, 높은 비강도 및 높은 비 모듈러스를 가지고 있습니다. 전통적인 금속 재료와 비교하여 탄소 섬유 복합 재료는 질량이 가볍고 강도가 높고 인성이 높으며 분명한 이점이 있습니다. 신소재인 실리카계 섬유복합체에 비해 탄소계 섬유의 인장강도가 3~7배 정도 높다. 탄소 매트릭스 섬유의 탄성 계수는 ​​실리콘 매트릭스 섬유보다 높기 때문에 탄소 섬유 복합재의 변형은 동일한 외부 하중에서 더 작고 부품의 강성은 실리콘 매트릭스 섬유 복합재 부품보다 높습니다. 고탄성 탄소섬유의 파단신율은 약 0.5%, 고강도 탄소섬유는 약 1%, 실리카계 섬유는 약 2.6%,

탄소 섬유의 취성과 열악한 충격 성능으로 인해 탄소 섬유 복합 재료의 인장 손상 모드는 취성 손상에 속합니다. 즉, 벗겨지기 전에 명백한 소성 변형이 없으며 응력-변형 곡선이 직선이며 유사합니다. 단, 모듈러스는 유리 섬유보다 높고 파단신율은 유리 섬유보다 낮습니다. 탄소 섬유 복합 재료는 고온 및 저온에 대한 저항성이 우수합니다. 공기 격리(불활성 가스 보호)에서 2000°C는 여전히 강도가 있으며 액체 질소는 깨지지 않습니다.

(2) 내부식성

탄소섬유 복합재는 농질산, 차아염소산, 중크롬산 등의 강한 산화제에 의해 산화될 수 있으나 이에 대한 일반 산 및 염기의 영향이 매우 적어 실리콘계 섬유 복합재보다 내식성이 우수합니다. 탄소섬유복합체는 실리콘계 섬유복합체와 같이 습한 공기 중에서 가수분해 반응을 일으키지 않으며 내수성, 내수성, 열노화에 대한 저항성이 우수하다. 또한, 내유성, 내방사선성 및 단어 운동 감속의 특성도 가지고 있습니다.


3. 탄소섬유 복합재료의 적용

우수한 성능으로 탄소섬유복합소재는 항공우주, 자동차, 구조보강공학, 신에너지 개발, 레저용품 등을 중심으로 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

(1) 항공 우주

탄소섬유복합소재는 주로 항공우주 산업에 사용되는데, 우주선 발사 비용은 무게에 비례하기 때문에 우주선의 성능을 확보하면서 무게를 어떻게 줄이느냐가 가장 중요한 문제가 된다. 탄소 섬유 복합 재료는 높은 비강도, 높은 비 모듈러스 및 높은 작동 온도 범위의 장점을 가지고 있으며 항공 우주 산업에서 사용되어 왔으며 우주선 껍질, 내부, 구조물 및 항공 우주 엔진은 거의 모두 탄소 섬유 복합 재료로 만들어집니다. 최근 몇 년 동안 탄소 섬유 복합 재료의 제조 비용이 감소함에 따라 군용 및 민간 항공기는 기체 메커니즘의 질량을 크게 줄이고 공탄성을 개선하며 항공기의 전반적인 성능을 향상시키기 위해 이 재료를 대규모로 사용하기 시작했습니다.

통계에 따르면 현재 탄소섬유복합소재는 중소기업용 항공기와 헬리콥터에 70~80%, 군용기에 30~40%, 대형 여객기에 15~50%를 차지하고 있다. 예를 들어 보잉의 B777을 보면 이 유형의 항공기에 사용되는 탄소 섬유 복합 재료의 비율이 9%에 이릅니다. 이러한 고급 복합 재료는 주로 테일, 플랩, 에일러론, 안테나, 페어링, 나셀 및 플로어 빔 및 기타 구성 요소에 사용됩니다. , 플로어 빔, 외부 에일러론, 외부 플랩, 플랩, 플랩, 페어링 스킨, 내부 및 외부 스포일러, 트레일링 에지 패널, 엔진 나셀, 엔진 지원 페어링, 전방 랜딩 기어 해치, 고정식 리딩 엣지, 레이더 레이돔 등

(2) 자동차

자동차 경량화 및 원가 절감을 위한 재료 시스템 연구실의 연구에 따르면 차량 중량이 10% 감소할 때마다 연료 소비량은 6% 감소할 수 있습니다. 기존 소재 중 CFRP가 가장 경량화 효과가 있다. 자동차 디자인 및 복합 기술의 급속한 발전과 결합되었습니다. 이 모든 것이 사람들이 예상했던 것보다 훨씬 빠르게 자동차 제조에 CFRP를 적용하게 만들었습니다.

Xiamen LFT는 10년 이상 탄소 섬유를 개발 및 생산해 왔습니다. 탄소 섬유는 직물로 짜여진 다음 특수 수지로 침투되어 프리프레그를 만든 다음 제조 요구에 따라 다양한 크기로 절단됩니다. 그 결과 CFRP는 매우 높은 성능을 발휘합니다.

우리 재료로 만든 완제품은 다음과 같습니다.

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