碳纖維增強復(fù)合材料是以碳或石墨纖維為增強材料、以樹脂為基體的復(fù)合材料，是由質(zhì)軟而粘性大的基體材料和強度高、硬度大的碳纖維增強材料混合而成的二相或多相結(jié)構(gòu),其力學(xué)性能呈各向異性,層間強度低,切削時在切削力的作用    
      下容易產(chǎn)生分層、劈裂等缺陷。碳纖維增強復(fù)合材料鉆削加工中主要存在以下問題:

       (1)     材料硬度大,其硬度HRC值可達53~65,相當(dāng)于一般高速鋼的硬度,因而鉆孔時鉆頭磨損很快;

       (2) 層間強度低,在鉆孔過程中,易產(chǎn)生分層等缺陷;

      (3) 屬于各向異性材料,鉆孔處的應(yīng)力集中較大,極易引起劈裂等缺陷;

      (4) 熱導(dǎo)率小,線脹系數(shù)和彈性恢復(fù)大,鉆孔時,存在縮孔現(xiàn)象;

      (5) 切屑為粉塵狀,對人體健康危害大。 

分層是碳纖維復(fù)合材料鉆孔的主要缺陷。分層缺陷的大小可以用分層因子（Fd）來表示。分層因子可以用以下公式表示: Fd =Dmax/D 。

      分層因子Fd 與平均軸向力Fz間存在著線性或分段線性關(guān)系：平均軸向力Fz越大，分層因子Fd越大，分層越嚴重。因此,可以通過平均軸向力的大小以及制孔質(zhì)量，來評判不同鉆削工藝的優(yōu)劣。

 二、主要性能

    （1）力學(xué)性能   碳纖維復(fù)合材料拉伸強度高，模量大，密度小，具有較高的比強度和很高的比模量。與傳統(tǒng)金屬材料相比，碳纖維復(fù)合材料質(zhì)量輕，強度高，韌度高，具有明顯的優(yōu)勢。與同為新型材料的硅基纖維復(fù)合材料相比，碳基纖維的拉伸強度約為其3-7倍。碳基纖維的彈性模量高于硅基纖維，所以碳纖維復(fù)合材料在相同外載荷下，應(yīng)變較小，其制件的剛度比硅基纖維復(fù)合材料制件高。高模量碳纖維的斷裂伸長率約為0.5%，高強度碳纖維的約為1%，硅基纖維約為2.6%，而環(huán)氧樹脂的約為1.7%，所以碳纖維復(fù)合材料中纖維的強度能得到充分的發(fā)揮]0[。 由于碳纖維的脆性很大，沖擊性能差，所以碳纖維復(fù)合材料的拉伸破壞方式屬于脆性破壞，即在拉斷前沒有明顯的塑性變形，應(yīng)力應(yīng)變曲線為直線，這一點與玻璃纖維相似，只是模量高于、斷裂伸長率低于玻璃纖維。

     （2）熱性能  碳纖維復(fù)合材料的耐高低溫性能好。在隔絕空氣（惰性氣體保護下），2000°C仍有強度，液氮下也不脆斷。 碳纖維復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能好。導(dǎo)熱系數(shù)較高，但隨溫度升高有減小的趨勢。碳纖維復(fù)合材料沿纖維軸向的導(dǎo)熱系數(shù)為0.04cal/（s*cm* °C）；垂直纖維方向的導(dǎo)熱系數(shù)為0.002 cal/（s*cm* °C）。碳纖維復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)沿纖維軸向具有負的溫度效應(yīng)，即隨溫度的升高，碳纖維復(fù)合材料有收縮的趨勢，尺寸穩(wěn)定好，耐疲勞性好。

    （3）耐腐蝕性  碳纖維復(fù)合材料除了能被強氧化劑如濃硝酸、次氯酸及重鉻酸鹽氧化外，一般的酸堿對它的作用很小，比硅基纖維復(fù)合材料具有更好的耐腐蝕性。碳纖維復(fù)合材料不像硅基纖維復(fù)合材料那樣在濕空氣中會發(fā)生水解反應(yīng)，具有好的耐水性及耐濕熱老化特性。此外還具有耐油、抗輻射以及減速中字運動等特性。