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碳纤维增强树脂基复合材料

树脂基复合材料具有比强度高、可设计性强、性能好、耐腐蚀性能好以及便于大面积整体成型和具有特殊的电磁性能等独特优点。酚醛树脂虽然是老的一类热固性树脂

，但由于他的原料易得，合成方便，以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能，尤其是具有突出的瞬间耐高温烧蚀性能，（贺福.碳纤维及其应用技术[M].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】.北京；而在球拍、滑雪板、帆板桅杆、航海船体、垒球及棒球球棒产品中同样也可以看到碳纤维的身影。科学出版社，1995）

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；三是按应用领域分类，有航空用、工业用的碳纤维；碳化过程主要包括放丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆烘干、收丝卷绕等工序。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。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纤维缠绕成型工艺它是开发早的连续成型工艺,即纤维通过树脂胶槽浸上树脂后按照一定的规律缠绕在转动的芯模上,然后经加热使胶液固化成型。

我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维，历经近40年的漫长历程。在此期间，由于国外把碳纤维生产技术列入禁运之列，严格控制，制约了我国碳纤维工业的发展。我国科技工作者发扬自力更生的精神，从无到有，逐步建成了碳纤维的工业雏型。20世纪70年代初突破连续化工艺，1976年在中科院山西煤炭化学研究所建成我国条PAN基碳纤维扩大试验生产线，生产能力为2t／a；20世纪80年展了高强型碳纤维的研究，

于1998年建成一条新的中试生产线，规模为40t／a。我国主要研究单位有山西煤化所、上海合纤所、北京化工大学、山东工业大学、东华大学、安徽大学、浙江大学、长春工业大学等。日本东丽、东邦和三菱三家公司的高性能小丝束碳纤维生产能力合计为17500t／a，。

目前国内小规模PAN基碳纤维生产企业和科研院所共十余家，生产企业为吉化公司，生产能力100t／a；现有装置生产总能力号称300t／a，实际年产量不足100t；笔者认为，在碳纤维产业化建设中，要十分注意有序发展，控制规模，规避风险。且产品质量不稳定，达不到T300的水平。目前制约我国碳纤维发展的首要原因是PAN原丝质量不过

在复合材料大家族中，纤维增强材料一直是人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来，碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功，性能不断得到改进，使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机。

碳纤维板是将同一方向排列的碳素纤维使用树脂浸润硬化形成碳纤维板材，能有效解决多层碳纤维布施工困难和工程量大的问题，补果好，施工便捷。采用碳纤维原料与良好基本树脂，碳纤维板材具有拉伸强度高、耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性等良好性能。