Композиты из углеродного волокна – это современные материалы, образованные путем объединения углеродных волокон-, которые служат армирующим агентом-, с матричным материалом, например смолой, металлом или керамикой. На основе различных критериев классификации композиты из углеродного волокна можно разделить на следующие типы:
Классификация по материалу матрицы:
Композиты из углеродного волокна со смолой-матрицей (CFRP): наиболее распространенная категория; матрица состоит из смол, таких как эпоксидная или фенольная смола. Эти материалы обладают такими преимуществами, как высокое соотношение прочности-к-весу и устойчивость к коррозии, и широко используются в таких областях, как аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение и производство спортивного оборудования.
Композиты из углеродного волокна с металлической-матрицей (CFRM). Матрица состоит из таких металлов, как алюминий или магний. Эти материалы, характеризующиеся высокой теплопроводностью и высокой-термостойкостью, подходят для применения в аэрокосмических и электронных системах отвода тепла.
Керамические-композиты из углеродного волокна с матрицей (CFRC). Матрица состоит из керамики, например карбида кремния или оксида алюминия. Эти материалы демонстрируют превосходную стойкость к высоким-температурам и стойкости к окислению и часто используются в жаропрочных-конструкционных компонентах.
Классификация по форме волокна:
Композиты из рубленого углеродного волокна: имеют относительно короткую длину волокон (обычно менее 1 мм); хотя они просты в обработке, они обладают более низкими механическими свойствами и в основном используются при литье под давлением.
Композиты из непрерывного углеродного волокна: характеризуются непрерывно выровненными волокнами, обеспечивающими превосходные механические свойства; часто используется в высокоэффективных-конструкционных компонентах, таких как крылья самолетов и лопасти ветряных турбин.
Тканые композиты из углеродного волокна. Волокна переплетаются, образуя двух-или трехмерные-структуры; они обладают превосходной ударопрочностью и хорошо-подходят для компонентов сложной геометрии.
Классификация по процессу формования:
Формование препрега: углеродные волокна предварительно-пропитываются смолой и впоследствии формуются посредством горячего прессования; это зрелый процесс, хотя и относительно дорогой.
Трансферное формование смолы (RTM): смолу впрыскивают в волокнистую заготовку; этот метод подходит для изготовления деталей сложной геометрии.
Намотка накаливания: волокна формируются в процессе намотки; этот метод применим к таким конструкциям, как трубы и сосуды под давлением.
