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碳纤维力学性能试验有哪些？ 力学性能的指标分析
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2023-02-16
碳纤维是现在火热的新型材料之一,其通常不会单独使用，而是 与树脂等基体材料融合构成复合材料,碳纤维复合材料在多数领域中得到应用,大部分看重的就是力学性能,本文我们就来具体了解一下碳纤维复合材料的力学性能究竟如何？
材料的拉伸强度是代表其力学性能的指标之一，一般包括拉伸模量、抗拉强度、泊松比等参数。以常见的2A12铝合金与T300强度的碳纤维材料为例，2A12铝合金的拉伸模量、抗拉强度、泊松比分别为72GPa、420MPa、0.33，而T300强度的碳纤维的拉伸模量、抗拉强度、泊松比分别是230GPa、3500MPa、0.28。很明显的可以看出，碳纤维复合材料的拉伸强度比铝合金的要高。
剪切性能也是复合材料的基本性能之一，主要用来表示复合材料的剪切模量和剪切强度。T300碳纤维的剪切强度达到了110MPa，同时碳纤维复合材料还具备一种层间剪切强度，就是复合材料用来抵抗分层的能力。而金属材料制品是采用金属熔融后铸造或者锻造制成，并不具备剪切性能。
弯曲强度也是碳纤维复合材料的性能特征之一，具体体现在弯曲弹性模量和弯曲强度两个方面。2A12铝合金弯曲弹性模量为70GPa，T300碳纤维弯曲弹性模量为140GPa，碳纤维的弯曲强度达到1300MPa，而金属材料在经历外力的作用，很容易就会发生形变。
除此之外，碳纤维复合材料的比强度和比刚度是金属材料的数倍，而且其疲劳极限拉伸是拉伸强度的70%~80%，远大于一般金属的疲劳极限（40%~50%）。在长时间的高温或低温环境下，碳纤维复合材料的各项力学性能几乎不会发生改变。
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材料的拉伸强度是代表其力学性能的指标之一，一般包括拉伸模量、抗拉强度、泊松比等参数。以常见的2A12铝合金与T300强度的碳纤维材料为例，2A12铝合金的拉伸模量、抗拉强度、泊松比分别为72GPa、420MPa、0.33，而T300强度的碳纤维的拉伸模量、抗拉强度、泊松比分别是230GPa、3500MPa、0.28。很明显的可以看出，碳纤维复合材料的拉伸强度比铝合金的要高。
剪切性能也是复合材料的基本性能之一，主要用来表示复合材料的剪切模量和剪切强度。T300碳纤维的剪切强度达到了110MPa，同时碳纤维复合材料还具备一种层间剪切强度，就是复合材料用来抵抗分层的能力。而金属材料制品是采用金属熔融后铸造或者锻造制成，并不具备剪切性能。
弯曲强度也是碳纤维复合材料的性能特征之一，具体体现在弯曲弹性模量和弯曲强度两个方面。2A12铝合金弯曲弹性模量为70GPa，T300碳纤维弯曲弹性模量为140GPa，碳纤维的弯曲强度达到1300MPa，而金属材料在经历外力的作用，很容易就会发生形变。
除此之外，碳纤维复合材料的比强度和比刚度是金属材料的数倍，而且其疲劳极限拉伸是拉伸强度的70%~80%，远大于一般金属的疲劳极限（40%~50%）。在长时间的高温或低温环境下，碳纤维复合材料的各项力学性能几乎不会发生改变。
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