碳纤维复合材料的拉伸强度（复合材料用增强纤维指南）

单向分布

单向材料的所有纤维都朝向一个方向，且这些材料通常被称为“uni”，形式多样，包括缝合的丝束或股线和展开的丝带。干式uni通常缝合在一起，以将线束固定在一个可行的格式中。Prepreg uni通常由树脂本身结合在一起。

因为它们可以精确地放置正确的重量、宽度和长度的纤维，所以单向是最优化层压板的关键。通常，整个结构将主要采用单向预浸料构建，编织材料仅用于需要钻孔的边缘等。

随机取向

最常看到的随机取向产品是短切和连续纤维毡，短切纤维毡是由短纤维制成的，短纤维被短切成一定长度，然后随机放入一张大板中。采用与树脂相容的上浆剂将其粘合在一起。

大多数短切玻璃纤维毡的上浆方式只能与聚酯和乙烯基酯树脂兼容，而不能与环氧树脂兼容。许多层压机倾向于撕开短切纤维毡，而不是用剪刀切割，因为磨损的边缘平滑地连接在一起，形成更均匀的零件。

短切纤维毡的常见用途包括以下几个方面：

• 较厚结构件上的表面层；
• 面向芯层，为芯层提供富含树脂层；
• 作为开放式模塑件中重增强层（编织粗纱或缝合轴向）之间的中间层；
• 作为某些类型零件和工具中的主要增强材料，用于创建更厚的准各向同性层压板以提高稳定性。

连续纤维毡是一种长纤维而非短切纤维的随机取向毡。因为纤维很长，所以很结实，但裁剪是必要的。它需要搭接和滑动接头，就像任何其他结构加固一样。在表面或芯流介质不是很好选择的区域，通常会使用连续毡来帮助树脂在灌注中流动。

薄面纱也有随机纤维取向，但比垫子薄得多。这些通常用作表面层，以阻止加固材料中较重纤维束的穿透。

编织物

编织增强材料是通过将纤维丝束或纱线编织成织物制成的。编织排列方式较多，但每种排列都是为一组特定的特性而设计的。最大的是重量（12oz、400g等）、丝束尺寸（3k、12k等）和编织风格。

紧密组织（平纹组织）提供更高的韧性，但可成型性较差。松散织物如斜纹织物或缎纹织物更贴合、更结实，因为卷曲更少。编织产品也有多种材料，称为“混合材料”这样做是为了将两种类型增强纤维的特性组合在一起，比如碳纤维/凯夫拉混合后可将碳纤维的刚度与凯夫拉的韧性和耐磨性结合在一起。

识别编织产品时，通常包括一些不同的特性，例如Carbon Fiber Plain Weave 3K 5.7oz 50″ T800”里面包含大量信息，首先该碳纤维布由 3K 丝束以平纹图案编织而成，重量为每码 5.7 盎司，这意味着 3'x3' 正方形的材料重 5.7 盎司。材料的宽度为 50 英寸，纤维类型是T800级中等模量纤维。

说到编织类型，有几种最为常见，平纹是一种简单的上下交织类型，斜纹组织的每个纤维束在另两个纤维束下，然后在另两个纤维束上，这使得织物更加松散，悬垂性更强，它具有一组明显的视觉线，与增强材料的轴线成 45 度角。这是非常典型的碳纤维织物外观。

缎纹织物的大部分表面由单一方向的材料覆盖。丝束每隔一段时间就会相互缠绕一次，以使织物结合在一起，但其联锁比斜纹织物要松得多。缎纹更接近于堆叠的单向纤维，因为它们的卷曲性要小得多——纤维更直，在材料上下的卷曲性也更少。在缎纹组织中，经常会使用更重且模量更高的碳纤维织物。

缝合多轴增强材料/非卷曲织物

缝合的非织造布或非卷曲织物（NCF）由多层丝束或粗纱制成，其中每层中的每一丝束都是对齐的，但各层彼此以固定方向放置，就像单向堆叠一样。它们用更细的非玻璃线缝合在一起，将相邻的线束固定在一起，防止各个层相互滑动。

下图显示了双偏压E玻璃纤维材料。在较近的表面上，可以看到纤维粗纱与轻缝线呈45度角，通过小间隙，内层与缝线呈-45度角。束的三个轴（ 45，-45，0）构成三轴织物。多轴增强材料可以轻松快速地构建准各向同性层压板。

缝合无卷曲织物是最常见的重型增强材料。通常，当湿法层压或灌注聚酯或乙烯基酯树脂时，它们与缝合在一侧的垫子一起使用。对于环氧树脂，它们几乎总是在没有额外垫子的情况下使用。垫子层在层间添加了富含树脂的缓冲层，提高了附着力。

缝线可以实现不同程度的柔韧性和悬垂性。通常，较重的加固材料较难覆盖，必须在弯曲区域切割和裁剪。