碳纖維復合材料層壓板的設計原則

　　碳纖維復合材料(Material)是由碳纖維和其它基體材料(Material)通過(tōng guò)復合工藝制成的，有著高比強度、高比模量以及高減震性，性能優越，使用在多個領域。它是一種各向異性材料(Material)，在成型設計的時候特別要注意(attention)鋪層的設計。這篇文章小編就來講一下碳纖維復合材料層壓板的設計原則。

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  　　1、鋪層定向原則：鋪層角的種類應盡量最大化減少，在實際應用中，0°、±45°和90°四種鋪層角度應用最多。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。碳纖維復合材料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。
  　　2、按載荷選擇(xuanze)鋪層取向原則：纖維方向盡量與外載荷的方向一致。碳纖維復合材料在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質量的金屬材料相比，碳纖維的強度等于金屬強度的12陪。
  　　3、均衡對稱鋪設原則：碳纖維復合材料(Material)具有藕變現象，如果結構為非對稱均衡鋪設，固化后會產生耦合變形，而對稱鋪設不會產生耦合變形。

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  　　4、鋪層最小比例原則：為了防止基體受力，最大化減少濕熱應力，對于方向為0°、±45°和90°的鋪層，比例一般都要大于10%。碳纖維復合材料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。碳纖維手機殼是一種含碳量在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。
  　　5、變厚設計原則：為了避免厚度突變引起的應力集中，變厚鋪層設計時鋪層數應按照臺階數逐漸變化。各層臺階差要相等且寬度不小于2.5mm。結構表層采用連續鋪層避免臺階處分層破壞(vandalism)。
  　　6、沖擊載荷處設計原則：在碳纖維板容易受沖擊的部件，要有足夠的45°鋪層來擴散載荷，足夠的0°鋪層來承受局部沖擊載荷。
  　　碳纖維復合材料(Material)層壓板用途廣泛，可用于無人機部件、醫療CT板、機械零部件等。上圖為為國內一家知名醫療器械商訂制的一款醫療板，紋路清晰整齊，表面光潔，無雜質、白點、劃痕、凹坑、針孔，厚度公差上要保持在±0.05mm以內，X射線的透過率高達96％。碳纖維板的鋪層設計