1950 年代后期碳纤维的可用性导致了现在称为碳-碳 (C/C) 复合材料的改进材料的开发。这些复合材料是由碳（或石墨）基体组成的材料家族，该基体用碳（或石墨）纤维增强。因此，碳的吸引力与复合材料的高强度、多功能性和韧性相结合。C/C 系列的独特之处在于它是唯一的元素复合材料。
碳-碳复合材料的范围从简单的单向纤维增强结构到复杂的编织 3 维结构。现在可用的各种碳纤维和多向编织技术允许定制 C/C 复合材料以满足复杂的设计要求。通过选择纤维类型、叠层（或纤维编织）、基体和复合材料热处理，这些特性可以适用于不同的应用。
在 1960 年代初期，碳-碳复合材料被开发用于高温航空航天应用，例如鼻锥和火箭喷嘴。这些复合材料可以定制为比其他工程金属合金更高的强度和刚度，并且与金属不同，可以在高温下保持这些性能，如图 1 所示。
然而，这些材料的制造成本很高，这限制了它们目前主要用于航空航天和军事应用。因此，成本的降低将通过提高碳产量来实现。从实现 50% 碳产率的环境压力增加到 100MPa 时，碳产率提高到 90%。这是高压碳化和热解的基础，TWI 和其他公司正在研究这项技术。
复合材料原型设计的未来充满了可能性。随着人工智能 （AI） 和机器学习 （ML） 的集成，原型设计流程将彻底改变设计优化、预测性能建模和自动化制造流程。 新兴趋势 新兴趋势包括智能复合材料、生物基和回收复合材料以及先进制造技术。智能复合材料将传感器或物联网（IoT）功能直接集成到材料中。这将彻底改变原型和最终产品与环境的交互方式，提供对压力、温度和湿度等条件…
在众多行业中，项目经理和工程师发现复合材料是金属和木材等传统材料的合适替代品。当 2 种或多种材料组合在一起时，就会产生复合材料，其中一种材料是增强材料（纤维），另一种材料是基质（树脂）。当纤维和基质结合时，最终产品的特性优于单独使用的任何一种材料。复合型材用途广泛，正在取代以下行业的旧时最爱： 复合型材具有卓越的强度、刚度和重量轻，并且可以形成任何形状。理…
纤维复合材料已经经过多种类型的复合制造。 碳纤维材料具有巨大的潜力，当与树脂基体结合时，它在强度和重量方面具有新的优势， 尤其是与铁、钢、铝和钛等工业主要材料相比。 因此，请继续阅读以了解有关碳纤维布和树脂的更多信息，以及这些材料如何有益于您的复合材料制造。 纤维复合材料的特性 不同类型的纤维材料更适合每个行业。由于重量、强度和抗冲击性不同，一些碳…
基础入门 与钢和混凝土相比，纤维增强聚合物 (FRP) 复合材料的设计具有抗腐蚀能力，并提供高强度重量比和模量重量比。简而言之，当两种或多种物质结合在一起以利用它们的独特优势同时克服它们的弱点时，就会产生复合材料。复合材料的首次使用可以追溯到公元前 1500 年，埃及人和美索不达米亚人混合泥土和稻草建造坚固的建筑物。1900 年代，塑料的发展催生了合成树脂。…
编织是一种织物生产方法，包括将两组纱线交织在一起，使它们相互交叉，通常呈 90° 角。“经”线垂直行进，而“纬”线在经线之间横向穿入和穿出。对于高度工程化的织物，重要的是要考虑厚度、重量和整体结构，以便为任何给定应用选择合适的基础基材。 有几种类型的织物编织图案，每种都适合并推荐用于不同的复合材料应用。 五种常见的玻璃纤维/凯夫拉纤维编织图案包括： 1.平纹…
金属基复合材料（MMC）通过将传统金属（通常是铝）与专用的二次组件（如陶瓷和SiC颗粒）集成来增强工程材料。这些复合材料，尤其是铝金属基复合材料和铝基复合材料，利用战略工程来提高结构强度、增强耐用性并更有效地管理热应力。它们出色的机械性能和热性能对于航空航天、汽车和电子等广泛行业的高性能应用非常重要。 探索这些技术中使用的复合粉末和原材料，可以深入了解材料科…
相对于一些其他复合材料，碳纤维增强玻璃钢型材的制造工艺可以说是相对较为复杂的。这主要是因为碳纤维增强玻璃钢型材的制造涉及到两种不同类型的纤维材料（碳纤维和玻璃纤维）的组合。 一般来说，碳纤维增强玻璃钢型材的制造工艺包括以下几个主要步骤： 然而，需要指出的是，复合材料的制造工艺的复杂性也取决于具体的应用和产品要求。在某些情况下，其他复合材料的制造工艺可能会更为…
今天的汽车制造商正在以全新的方式制造汽车，使用新材料和新技术。其中一种材料是复合材料。让我们来看看复合材料是如何改变汽车行业的。 轻便、耐用、耐腐蚀 多亏了复合材料，今天的汽车重量比以往任何时候都轻，提供了巨大的功率重量比，同时也使汽车更安全。碳纤维和玻璃纤维复合材料是非常坚固耐用的材料，几十年来一直用于汽车行业的赛车和超级跑车。 除了汽车的性能之外，减轻汽…
