Vật liệu tổng hợp sợi carbon là vật liệu tiên tiến được hình thành bằng cách kết hợp sợi carbon-đóng vai trò là chất gia cố-với vật liệu nền như nhựa, kim loại hoặc gốm. Dựa trên các tiêu chí phân loại khác nhau, vật liệu tổng hợp sợi carbon có thể được phân loại thành các loại sau:
Phân loại theo vật liệu ma trận:
Nhựa-Vật liệu tổng hợp sợi carbon ma trận (CFRP): Loại phổ biến nhất; ma trận bao gồm các loại nhựa như nhựa epoxy hoặc nhựa phenolic. Những vật liệu này mang lại những ưu điểm như tỷ lệ độ bền-trên-trọng lượng cao và khả năng chống ăn mòn, đồng thời được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực bao gồm hàng không vũ trụ, sản xuất ô tô và thiết bị thể thao.
Kim loại-Ma trận sợi carbon tổng hợp (CFRM): Ma trận bao gồm các kim loại như nhôm hoặc magie. Đặc trưng bởi tính dẫn nhiệt cao và khả năng chịu nhiệt-cao, những vật liệu này phù hợp cho các ứng dụng trong hệ thống tản nhiệt điện tử và hàng không vũ trụ.
Vật liệu tổng hợp sợi carbon ma trận-gốm (CFRC): Ma trận bao gồm các loại gốm như cacbua silic hoặc oxit nhôm. Những vật liệu này thể hiện khả năng chịu nhiệt độ-và khả năng chống oxy hóa cao tuyệt vời và thường được sử dụng trong các thành phần cấu trúc có nhiệt độ-cao.
Phân loại theo dạng sợi:
Vật liệu tổng hợp sợi carbon cắt nhỏ: Có chiều dài sợi tương đối ngắn (thường dưới 1 mm); tuy dễ gia công nhưng chúng có tính chất cơ học thấp hơn và chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng ép phun.
Vật liệu tổng hợp sợi carbon liên tục: Đặc trưng bởi các sợi được căn chỉnh liên tục, mang lại các đặc tính cơ học vượt trội; thường được sử dụng trong các bộ phận kết cấu có hiệu suất cao, chẳng hạn như cánh máy bay và cánh tuabin gió.
Vật liệu tổng hợp sợi carbon dệt: Các sợi được đan xen để tạo thành cấu trúc hai{0}}chiều hoặc ba{1}}chiều; chúng có khả năng chống va đập tuyệt vời và rất-phù hợp với các bộ phận có hình dạng phức tạp.
Phân loại theo quy trình đúc:
Đúc Prereg: Sợi cacbon được-ngâm trước bằng nhựa và sau đó được tạo hình bằng cách ép nóng; đây là một quá trình trưởng thành, mặc dù chi phí tương đối cao.
Đúc chuyển nhựa (RTM): Nhựa được bơm vào phôi sợi; phương pháp này phù hợp để sản xuất các bộ phận có hình dạng phức tạp.
Quấn dây tóc: Sợi được hình thành thông qua quá trình quấn dây; kỹ thuật này có thể áp dụng cho các kết cấu như đường ống và bình chịu áp lực.
