環(huán)氧板復(fù)合材料根據(jù)增強(qiáng)體的增強(qiáng)方式可分為單向、雙向及多向3種。單向碳(碳復(fù)合材料，一維方向上的強(qiáng)度顯著提高，其他方向的裁度比較薄弱。兩向增強(qiáng)的環(huán)氧板復(fù)合材料在織物平面內(nèi)的強(qiáng)度較高，在其他方向上的性能很差，各向增強(qiáng)的碳(碳復(fù)合材料甚至可實現(xiàn)各向同性。通過選擇合適的纖維種類、控制纖維方向及該方向上的體積含量、纖維間距、基體密度和工藝參數(shù)，可以得到預(yù)期性能的碳碳復(fù)合材料。環(huán)氧板復(fù)合材料的制備過程主要包括增強(qiáng)體碳纖維及其織物的選擇、基體碳先驅(qū)體的選擇線方同碳/碳復(fù)合材料預(yù)成型體的成型工藝、碳基體的致密化工藝以及最終產(chǎn)品的加工與檢測等。

1)環(huán)氧板纖維的選擇
復(fù)合材料的性能首先取決于碳纖維的質(zhì)量。環(huán)氧板纖維的選擇依據(jù):材料用途、使用環(huán)境以及得到易于滲碳的預(yù)制件。用做結(jié)構(gòu)材料時選擇高強(qiáng)度和高模量的纖維，纖維的模量越高，復(fù)合材料的導(dǎo)熱性越好;密度越大，熱膨脹系數(shù)越低。要求熱導(dǎo)率低時，則選擇低模量的碳纖維。一束纖維中通常含有1000~10000 根單絲，紗的粗細(xì)決定著基體結(jié)構(gòu)的精細(xì)性。有時為了滿足某種編織結(jié)構(gòu)的需要可將不同類型的紗合在一起。碳纖維紗上涂覆薄涂層的目的是為編織方便和改善纖維與基體的相容性，但經(jīng)表面處理后的環(huán)氧板纖維與基體的界面結(jié)合不能過好，否則會使復(fù)合材料呈脆性斷裂。故要選擇合適的上
膠股料和纖維織物的預(yù)處理，以保證碳纖維表面具有合適的活性。

2)環(huán)氧板纖維編織結(jié)構(gòu)的設(shè)計
按產(chǎn)品的形狀和性能要求，先把環(huán)氧板纖維成型為所需結(jié)構(gòu)形狀的毛坯，以便進(jìn)步進(jìn)行碳復(fù)合材料的密化工藝。單向(1D)地增強(qiáng)可在一個方向上得到最高拉伸強(qiáng)防度的碳/碳復(fù)合材料。雙向(2D) 編織物常采用正交平紋和8枚緞紋碳布的問距、紗的尺寸、每個方向上紗的百分含量、紗的充境飯編織物的性能決定于相鄰兩股紗織物的強(qiáng)度較高。三間(3D)織物的兩個正交方向上纖維是直的，第三方向上纖維有彎曲三向織物的性能也與紗束的粗細(xì)、相鄰紗的間距、紗的充填效率以及每個方向上紗的百分含量有關(guān)。紗越細(xì)，它們的間距也越小。多向編織技術(shù)能夠根據(jù)載荷進(jìn)行設(shè)計,保證復(fù)合材料中纖維的正確的排列方向及每個方向上的纖維的含量。最簡單的多向結(jié)構(gòu)是三向正交結(jié)構(gòu)。環(huán)氧板纖維按三維直角坐標(biāo)軸不y z排列，形成直角塊狀預(yù)制體。對基本的3D正交結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)修改可得到4D、5D、 7D和1ID增強(qiáng)織物結(jié)構(gòu)。5D 結(jié)構(gòu)是在3D正交結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上沿x平面增加兩個增強(qiáng)方向，使其在xy面內(nèi)士45°方向具有新的增強(qiáng)效果。為了強(qiáng)化3D正交結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)平面間材料的性能，可由3個正交方向和4個對角線增強(qiáng)大方向組成7D結(jié)構(gòu)。7D結(jié)構(gòu)如果去掉其最基本的3D正交增強(qiáng)向，即可得到4D結(jié)構(gòu)，而3D正交結(jié)構(gòu)同時增加4個對角線向和4個對角面向?qū)a(chǎn)生種基本各向同性的11D增強(qiáng)織物結(jié)構(gòu)。隨著編織向的增多，改善了三向編織物的非軸線向的一致，提高了剪切強(qiáng)度，降低了材料的膨脹系數(shù)，但材料性能，使材料的各部分性能臉且材料的最大纖維體積分?jǐn)?shù)也降低。

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