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碳纤维及其复合材料108个专业术语

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-03-19  来源:碳纤维研习社  浏览次数:219
核心提示:复合材料:复合材料是由两种或两种以上异质、异形、异性的材料复合形成的新型材料。一般由基体组元与增强体或功能组元所组成。
 复合材料复合材料是由两种或两种以上异质、异形、异性的材料复合形成的新型材料。一般由基体组元与增强体或功能组元所组成。

碳纤维简单地说就是纤维状的碳材料,具有高强度、高模量、低密度、耐腐蚀等特点。

石墨纤维:分子结构已石墨化、含碳量高于99%的具有层状六方晶格石墨结构的碳纤维。碳纤维经高温热处理,内部石墨化程度会提高,一般认为经过1800℃以上高温热处理的碳纤维,称为石墨纤维。

环氧树脂环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物。由于环氧基的化学活性,可用多种含有活泼氢的化合物使其开环,固化交联生成网状结构,因此它是一种热固性树脂。双酚A 型环氧树脂不仅产量最大,品种最全,而且新的改性品种仍在不断增加,质量正在不断提高。

热固性热固性指加热时不能软化和反复塑制,也不在溶剂中溶解的性能,体型聚合物具有这种性能。

热塑性: 热塑性是指物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一定形状的性质。大多数线型聚合物均表现出热塑性,很容易进行挤出、注射或吹塑等成型加工。

拉伸强度抗拉强度指材料在拉断前承受最大应力值,表征了材料抵抗破坏的能力。

拉伸模量:拉伸模量是指材料在拉伸时的弹性。其值为将材料沿中心轴方向拉伸单位长度所需的力与其横截面积的比,表征了材料抵抗变形的能力。

泊松比:泊松比是指材料在单向受拉或受压时,横向变形与轴向变形的比值,也叫横向变形系数。

上浆剂:碳纤维丝在收丝之前,通过浸渍包裹上一层聚合物,用来保护碳纤维以及提高碳纤维和基体结合强度。

断裂伸长率:纤维受外力作用至拉断时,拉伸前后的差值与拉伸前长度的比值称断裂伸长率,用百分率表示。

比强度:比强度是材料的强度(断开时单位面积所受的力)除以其密度。又被称为强度-重量比。

比模量:比模量是单位密度的弹性模量,是一种材料性质,又称劲度质量比或比劲度。

韧性:表示材料在塑性变形和破裂过程中吸收能量的能力。韧性越好,则发生脆性断裂的可能性越小。

各向同性:各向同性指物体的物理、化学等方面的性质不会因方向的不同而有所变化的特性,即某一物体在不同的方向所测得的性能数值完全相同,亦称均质性。

各向异性:各向异性是指物质的全部或部分化学、物理等性质随着方向的改变而有所变化,在不同的方向上呈现出差异的性质。

预浸料: 预浸料是一种中间材料,用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物,制成树脂基体与增强体的组合物。

单向布: 单向布,简称UD布,是指在一个方向(通常是经向)具有大量的碳纤维纱,在另一方向只有少量并且通常是细的纱,结果实际上布的全部强度都在第一方向上的一种布。

3K布:用3K碳纤维丝束编织成的一种布,分为平纹、缎纹、斜纹,一般用在碳纤维制品表面。

预氧化: 预氧化指碳纤维原丝在碳化前须经的预氧化过程,又称作稳定化,主要目的使原丝在碳化中不熔不燃。

碳化: 是指碳纤维原丝或预氧丝在隔绝空气条件下加热分解的反应过程并最终生成碳纤维的工艺过程。

石墨化: 是指将碳纤维经过高温热处理,使其内部碳原子排列从乱层石墨结构向有序石墨晶体结构抓变的工艺过程。

PAN基: 聚丙烯腈基,以聚丙烯腈纤维作为前驱体碳化而成的碳纤维称为聚丙烯腈基碳纤维。

沥青基: 以沥青纤维作为前驱体碳化而成的碳纤维成为沥青基碳纤维。

黏胶基: 以黏胶丝作为前驱体碳化而成的碳纤维,成为黏胶基碳纤维。

原丝: 经过纺丝而成的一种有机纤维,用于生产碳纤维。

纺丝:又称化学纤维成形。制造化学纤维的一道工序。将某些高分子化合物制成胶体溶液或熔化成熔体后由喷丝头细孔压出形成化学纤维的过程。

全标: 日本进口碳纤维没有割标的称为全标。

半标: 由于日本对出口中国碳纤维限制流通,在产品标签中设置有追踪码,国内为了防止日本追查,将标签追踪码割去,此碳纤维为半标碳纤维。

小丝束: 一般认为小于24K丝束碳纤维为小丝束碳纤维,主要有1K、3K、6K、12K、24K。

大丝束: 一般认为大于24K丝束碳纤维为大丝束碳纤维。

湿法纺丝:化学纤维主要纺丝方法之一,简称湿纺。

干喷湿纺:干喷一湿法纺丝是指兼有干喷和湿纺特点的溶液纺丝法,喷头拉伸倍率较高,进入湿法凝固浴时可改善湿纺时的丝束膨大现象,因此结构较致密,纺速较高,初生丝有一定强度,经后处理后可获得高性能纤维。

热膨胀系数: 物体由于温度改变而有胀缩现象。其变化能力以等压条件下,单位温度变化所导致的长度量值的变化,即热膨胀系数表示。

乱层石墨结构:碳六元环网平面逐渐加大,并开始相互平行,等间距地堆垛,但各网平面上的碳原子还不具有石墨晶体中呈AB AB......堆垛序列的规律性,即尚未达到三维有序状态,这样的结构称为乱层石墨结构。

石墨化程度:碳纤维经过高温热处理,碳原子结构不断趋近于完美石墨晶体结构,石墨化程度作为趋近于完美石墨晶体结构的程度的参数。

平纹: 用平纹组织织成的织物叫平纹织物,也就是经纱和纬纱每隔一根纱就交织一次。这种布的特点是交织点多,质地坚牢、挺刮、表面平整,较为轻薄耐磨性好,透气性好。

缎纹: 缎纹布是各种规格缎纹组织布的统称,一种由相邻两根经纱或纬纱上的单独组织点均匀分布但不相连续的织物组织。

斜纹: 斜纹布为二上一下斜纹、45°左斜的棉织物。正面斜纹纹路明显

单位面积密度: 对于碳纤维布或者碳纤维预浸料,一般为每平方米克数。

经纱:沿织机长度方向延伸的一串纱,由此纱纺成织物沿长度方向的线。

纬纱:在织布时,用于径向的纱为经纱,用于纬向的纱称为纬纱。

夹心材料: 在碳纤维复合材料层合板中,为了提高层合板抵抗弯矩能力,在碳纤维板之间加上一层泡沫材料或者蜂窝材料。

三维编织:又称立体编织。在纬编针织机上采用收放针、握持横列、楔形编织或多层编织等方式,编织出具有三维结构的成型或片状织物。

多轴向织物:将经向,纬向和斜向的三向全幅衬纬纱线束缚在一起形成的多层复合织物。

短切碳纤维:将碳纤维切短,用于增强塑料。

热熔法预浸料:利用加热将预含浸树脂熔化,使其浸渍到纤维内部的方法,为预浸料生产工艺的一种。

溶液法预浸料:利用有机溶剂,将预含浸树脂溶解,然后使其浸渍到碳纤维内部的方法,为预浸料生产工艺的一种。

偶联剂:改善合成树脂与碳纤维的界面性能的一种塑料添加剂。

纤维含量: 单位面积碳纤维含量。

树脂含量: 单位面积树脂含量。

胶接: 用胶黏剂将两个碳纤维复合材料部件结合在一起的连接方式。

机械连接: 用螺栓或者铆接方式,将碳纤维复合材料部件连接在一起的连接方式。

Z-Pin连接:Z-pin 技术将单向复合材料拉挤成细棒(通称Z-pin),并将其钉扎到未固化的预浸料或纤维预制体中,待完成固化后,Z-pin 形成“锚固”的Z 向增强材料。

混合连接:同时采用胶接和机械连接的连接方式。

固化:树脂经加热或者固化剂反应,内部发生交联反应,由柔软变成硬固化物资的过程。

共固化:两个碳纤维复合材料部件,通过同时固化进行连接在一起的连接方式。

固化温度:发生固化反应的温度为固化温度。

低温固化:一般为60-80℃固化为低温固化。

中温固化:一般为120-130℃固化为中温固化。

高温固化:一般为150℃以上固化为高温固化。

老化:在高分子材料的使用过程中, 由于受到热、氧、水、光、微生物、化学介质等环境因素的综合作用, 高分子材料的化学组成和结构会发生一系列变化, 物理性能也会相应变坏, 如发硬、发粘、变脆、变色、失去强度等, 这些变化和现象称为老化, 高分子材料老化的本质是其物理结构或化学结构的改变。

铺层:复合材料由单向板一层一层进行叠层的过程。

结构部件:用于承载载荷的部件,为结构部件。

单层板:连续纤维复合材料基本结构单元。

层合板:利用单层板一层一层堆叠起来的复合层板。

铺层角:单向纤维铺层方向与复合材料主轴方向夹角。

铺层比例:某一方向纤维铺层数与总铺层数之比。

加筋板:在结构设计中,在垂直于面板方向使用加筋条,以提高面板和整体结构的承载能力,加筋条和面板为整体结构,或者采用胶结或焊接的方式连接在一起。

玻璃化转变温度:玻璃化转变温度是指由高弹态转变为玻璃态或玻璃态转变为高弹态所对应的温度。

界面:一般指碳纤维和基体结合区域

脱胶:在表面有胶或者胶膜附着的物体,由于外因或者内因导致其脱落的现象叫脱胶。

分层:由于层合板层与层之间强度较弱,受力发生层与层之间分离现象。

袋压成型:袋压成型是指借助塑料袋膜接受流体压力而使介于刚性模和弹性袋之间的增强塑料均匀受压而成为制件的一种方法。

热压罐:由于热压罐是一个压力容器,因此它常见的结构是一端封闭,另一端开门的圆柱体,为先进复合材料德件的压实和固化提供必要的热量和压力。

模压成型:模压成型是将纤维状的塑料放入成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使其成型并固化的作业。

RTM:RTM(Resin Transfer Molding)是树脂传递模塑成型的简称,是航空航天先进复合材料低成本制造技术的主要发展方向之一。

湿法模压:在经铺层后的纤维表面喷洒树脂,放入模具,模具被送到压机上,借助模具的闭合,树脂浸润纤维并固化的成型方式。

手糊成型:手糊成型工艺又称接触成型工艺。是手工作业把碳纤维织物和树脂交替铺在模具上,然后固化成型为碳纤维制品的工艺。

缠绕成型:缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维(或布带、预浸纱)按照一定规律缠绕到芯模上,然后经固化、脱模,获得制品。

拉挤成型:复合材料拉挤成型工艺是在牵引设备的牵引下,将连续纤维或其织物进行树脂浸润并通过成型模具加热使树脂固化,来生产复合材料型材的工艺方法

SMC:片状模塑料,一种复合材料中间材料,主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂,填料及各种助剂组成。

BMC:为团状模塑料。BMC是一种半干法制造玻璃纤维增强热固性制品的模压中间材料。

胶衣:是不饱和聚酯(UP)中加入颜料和触变剂等分散而成的复合材料及台面面漆用来开发的着色触变性产品。

贫树脂区:复合材料中出现树脂与纤维比例下浮失调的现象。贫树脂至严重状态,将出现纤维裸露,纤维之间不成为整体,纤维不能受到树脂基体的保护,而影响复合材料承载能力乃至结构的完整性。

正轴:复合材料中沿着主纤维方向为正轴方向。

偏轴:复合材料中与正轴方向有一定夹角的方向均为偏轴方向。

应力应变曲线:表征材料在应力作用下产生变形的方式,曲线的横坐标是应变,纵坐标是外加的应力。

细观力学:复合材料中,分别考虑碳纤维和树脂的性能和界面情况进行分析的力学方法。。

宏观力学:在复合材料力学中采用层压板理论进行分析的力学,此时在每一层内纤维和树脂基体作为一个整体,不再加以区分。

失效准则:用来判断复合材料是否失效的一种标准

残余应力:消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力。

安全系数:工程结构设计方法中用以反映结构安全程度的系数。安全系数的确定需要考虑荷载、材料的力学性能、试验值和设计值与实际值的差别、计算模式和施工质量等各种不定性。

许用值:在一定的载荷类型与环境条件下,主要由试样试验数据,按规定要求统计分析后确定的具有一定置信度和可靠度的复合材料力学性能表征值。

A基准:是一个力学性能的限定值,在95%的置信下,99%的性能高于此值。

B基准:是一个力学性能的限定值,在95%的置信下,90%的性能高于此值。

S基准:力学性能值,通常为有关的政府规范对材料规定的最小力学性能值。

典型值:从至少5个试样做出的有效试验结果得出的平均值。

层间剪切:层间剪切,沿层压复合材料层间方向的、位于层压复合材料两层之间的、使层与层沿界面产生应变的作用力。复合材料沿层间所能承受的最大剪应力称为层间剪切强度,通常用它来评价纤维与基体的黏结程度。

损伤容限:指结构在规定的维修周期内,抵抗由缺陷、裂纹、磨损和外来物损伤的能力。

积木式验证:按照试件尺寸和试验规模、环境复杂程度逐级增加、数量逐级减少、后一级利用前一级结果进行试验与分析相结合的低技术风险、低费用复合材料结构设计研制和验证技术。

试样:一种小型层压板试验件,用于测定基本铺层、层压板或通用结构的特性。

元件:一个复杂结构上的通用件,如蒙皮、长桁、承剪板等。

组合件:一个较大的三维结构,可为全结构的一部分提供出完整的结构代表,如梁段、壁板、翼盒。

模拟仿真:利用计算机有限元分析方法,计算出复合材料部件的损伤和变形的方法。

损伤阻抗:用于标准复合材料抵抗损伤扩展的能力参数。

C/C复合材料:碳纤维增强碳基体复合材料。

冲击损伤:在冲击载荷下,复合材料产生的损伤。

 
关键词: 碳纤维 复合材料
 
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