怎样提高碳纤维复合材料的韧性

　　碳(C)纤维复合材料(Material)是碳(C)纤维与树脂(Resin)、金属、陶瓷(原料:非金属矿物)等材料基体复合而成的，强度（strength)、弹性模量等比起普通的碳(C)纤维来说都有所提高, 不过有个很大的不好的地方，韧性(toughness)差。碳纤维复合材料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。下面让我们来了解一下别具特色的碳纤维复合材料。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，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。为了解(Find out)决这个问题(Emerson)，科学家们做了非常多实验（experiment)，也取得了一定的成果，下面就来具体说一下。

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  　　要解决这一问题(Emerson)，有两个方法：一是使用碳(C)纤维束，但实际应用很困难（difficult)；二是最大化减少界面间的键合力，在纤维表面上涂一层油，虽然使界面剪切应力大大降低（reduce)，可是剪切强度（strength)大为减少，不实用。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。在研究（research)影响(influence)碳纤维复合材料(Material)韧性(toughness)的各种因素(factor)时，人们发现可用纤维断裂（fracture)功来衡量材料的韧性。最后的出，纤维的模量越高，韧性就越差。   　　后来，科学家们在环氧(Oxygen)树脂(Epoxy resin)(Resin)中加入膨胀(inflate)单体进行共聚来提高碳纤维复合材料的韧性，随着膨胀单体的用量增加，固化过程(guò chéng)中体积（volume)收缩减小。当体积收缩降低到接近于零时，材料的冲击韧性增加到极大值。由于固化过程中，树脂的体积膨胀使它在不规则的表面产生微机械齿合力，改善了树脂的粘结能力。   　　对于不同的碳纤维复合材料使用同样的膨胀单体，效果是不一样的，不过还是能提高它的性能，相信以后，膨胀聚合反应在制备高韧性碳纤维复合材料方面将会起到越来越重要的作用。而人们对碳纤维复合材料的研究还在继续，以后将会发展得更加好。