碳纖維與鋁合金粘結技術工藝

隨著科技日新月異地發展，越來越多的新材料被人們開發利用，并廣泛運用于航天、航空、汽車、 電子、 機械、化工等各種領域。從上個世紀40年代開始，復合材料發展迅速，現代高科技的發展已經離不開復合材料，復合材料對現代科學技術的發展，有著十分重要的作用。碳纖維材料就是其中一種比較典型的復合材料。
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碳纖維(carbon fiber，簡稱CF)，是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。 123,123

碳纖維具有許多優良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。

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碳纖維與傳統的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多;它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。

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如今碳纖維在汽車領域的應用越來越廣泛，很多超級跑車的車身、懸架、空氣動力學套件都運用了碳纖維復合材料。其中以F1方程式賽車運用最多，5%體積和30%的質量都是碳纖維復合材料。碳纖維復合材料的能量吸收特點對提高賽車運動的安全性做出了很大貢獻。

碳纖維在FSAE賽車領域的應用變得越來越廣泛，傳統的金屬結構 已經不能滿足賽車減重的要求。而且碳纖維還能避免金屬焊接時的熱變形造成的誤差。碳纖維在FSAE賽車中的應用，特別是在導向機構的應用，要求粘接位置有一定的強度。在粘接方面國內已有部分關于碳纖維與合金粘接的研究，并能達到較好的粘接強度，但不足以滿足FSAE賽車的某些正常行駛和極 限工況的要求。本項研究目的在于進一步發掘碳纖維復合材料在汽車懸架上的應用，使其能滿足FSAE賽車各種極限工況下的力學需求。 123456