碳纖維／環(huán)氧復合材料由于性能優(yōu)越，在飛機上得到越來越多的應用，預計將成為飛機的主要材料之一。

       材料的熱膨脹系數(shù)是材料應用和產(chǎn)品設計的重要性能數(shù)據(jù)，在確定模具大小，保證制件尺寸、防止翹曲、變形和減少內(nèi)應力等方面，都是必不可少的。碳纖維復合材料是由兩種膨脹系數(shù)不同的材料復合而成，其熱膨脹系數(shù)是隨復合材料的鋪層結構和使用方向而變的一系列數(shù)值。由于碳纖維和樹脂的熱膨脹系數(shù)相差甚大，致使單向復合材料具有高度的各向異性，加上碳纖維的負膨脹行為，再經(jīng)鋪層復合，則其熱膨脹行為相當復雜，可引起尺寸的復雜變化及翹曲變形，如果與金屬部件結合或在與總體工程裝配中，則問題就更加嚴重。

       碳纖維復合材料的特點之一，與其它復合材料一樣，即性能的可復合性，除力學性能可復合外，熱膨脹性能也可以按照制件的要求進行復合。在復合材料膨脹系數(shù)與鋪層結構及有關力學陛能等相關性研究的基礎上，提出復合材料膨脹系數(shù)復合的數(shù)學公式，用它計算各種鋪層的碳纖維復合材料各方向的膨脹系數(shù)，進而進行材料設計，并生產(chǎn)符合一定膨脹系數(shù)f包括零膨脹）的材料。零膨脹或近零膨脹碳纖維復合材料，在要求尺寸穩(wěn)定性高或要求熱應力平衡的部件上已經(jīng)得到應用，如飛機的活動翼面、光學儀器部件、人造衛(wèi)星本體，微波天線反射盤和太陽能電池基板等。

    碳纖維復合材料熱膨脹系數(shù)的測定和復合計算，常見于報道，但由于各研究目的不同和研究條件所限，材料品種和質(zhì)量并不一樣，鋪層結構也只有二、三種，因此這些數(shù)據(jù)不能為我國當前碳纖維復合材料研究、生產(chǎn)及飛機設計直接應用。為了更好地結合實際應用，本課題采用當前我國飛機上使用的碳纖維復合材料所用的樹脂、纖維和工藝，制成各典型鋪層的層壓板，精確測定各溫度下的各種不同鋪層結構的不同方向的熱膨脹系數(shù)，為材料研究和飛機設計提供一整套可靠的實測數(shù)據(jù)。同時利用這套實測數(shù)據(jù)，對熱膨脹復合公式進行驗算，評定其可應用性的程度，以便使這些公式在材料研究、生產(chǎn)和飛機部件設計中得到應用。

資料下載：   碳纖維_環(huán)氧復合材料典型鋪層的熱膨脹系數(shù)及其復合計算.zip