碳纤维复合材料的机械连接

　　碳纤维复合材料(Material)的连接方式方法主要有三种，机械连接、胶接和混合连接。碳纤维复合材料在之前还有一种说法是，碳纤维制品与同等质量的金属材料相比，碳纤维的强度等于金属强度的12陪。其中，混合连接法除了用于增强弱胶连接区域或者是消除从胶接端引发的I型剥离外很少使用。胶接连接的话可以划分为普通胶接和焊合。普通胶接使胶层形成一个独立的相，而焊接是以基体聚合物材料(Material)形成连接界面。机械连接的想必大家都有所了解(Find out)，它是最原始的加工方法之一。本文就来讲讲碳纤维复合材料(Material)的机械连接。

copyright 123456

 
  　　应力方面，在碳纤维复合材料(Material)中引入开孔会导致(cause)空边的应力集中，因此需要在部件钻孔的机械连接会导致应力的集中。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。碳纤维复合材料此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。碳纤维手机壳外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维手机壳是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。科学家Timoshcnko和Goodier通过(tōng guò)研究给出了几个方程式(equation)，来说明拉伸作用下孔周围的应力分布。得出的结论有：1、碳纤维正轴方向的应力集中系数远比各向同性高；2、正交各向异性材料的应力比各向同性材料应力大，而且更加复杂。连接设计方面，复合材料的连接设计可以分为四部分，几何连接、紧固件布置、应力分析(Analyse)以及失效分析。几何连接最经典的方式方法是单搭接和双塔接剪切连接；紧固件布置对于连接件的载荷传递至关重要；应力分析存在着紧固件的预紧力、铺层顺序以及自由边效等三维影像；失效分析用来预测失效载荷及失效模式(pattern)。   　　机械连接的有非常多优点，包括(bāo kuò)不需要进行表面处理(chǔ lǐ)、不受热循环及高湿度环境的负面影响(influence)、容易检测、可以拆卸。机械加工包括钻孔、适当装配工艺以及严格的公差设定。这些会提高碳纤维的加工成本。而碳纤维的脆性大，所以加工的时候要格外注意(attention)。 123456