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碳纖維復合材料加工為什么會出現分層

　　碳纖維復合資料存在耐高溫、耐低溫、強度高、分量輕、減震性好、耐磨、X射線的透過率高等優點，在汽車、醫療器械、體育用品、航空航天等范疇得到了利用，利用范疇逐步擴大。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹脂浸潤硬化形成碳纖維板材，能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問題，補強效果好，施工便捷。但碳纖維復合資料有個毛病，那就是脆性大，機械加工的時候輕易呈現分層、劈裂、燒傷等缺點。

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碳纖維復合資料呈現這些問題的重要起因有：
1、碳纖維復合資料由碳纖維跟樹脂結合而成，碳纖維與碳纖維之間用樹脂粘連。它是一種各向異性資料，沿纖維方向的強度高，垂直于纖維方向的強度低且取決于樹脂粘的結強度。個別情況下，層間結合強度僅為纖維方向強度的2.2％。
2、機械加工時，存在著垂直于纖維鋪層方向的軸向力，使其內部產生應力，當此應力超過樹脂的結合強度，就會呈現斷裂分層的景象，隨著軸向力的增加，分層景象會更加重大。碳纖維制品擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發達國家的嚴格控制。

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據報道，在AV-8B飛機的制造中，因為在碳纖維復合資料配件鉆孔時呈現分層等問題，導致的整機不及格率占全機碳纖維復合資料整機不及格率的60％以上，數量宏大。碳纖維復合材料經過一系列熱處理轉化而成，含碳量高于90%的無機高性能纖維，是一種力學性能優異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。