碳纤维复合材料是指用某种形式的织物（如凯夫拉尔纤维或碳纤维布）增强的聚合物。它们已在海洋、汽车、航空航天、太空和体育行业中得到应用。然而，尽管它们具有出色的性能，但当条件超过其机械极限时，此类复合材料可能会损坏。这可能来自冲击（例如碰撞、坠落物体等）以及过大的负载和压力。
本文旨在帮助用户决定是否使用 DIY碳纤维修复套件将其对象恢复到之前的状态，或者是否需要专业建议甚至更换。
损坏类型
由于纤维强度明显超过基体（环氧树脂）的强度，因此对于层压复合材料，损伤通常先于纤维发生在基体中。在某些情况下，这相对容易检测；折断从物体表面突出的纤维。然而，更微观的损伤——可以通过物体传播的东西——更难检测，即使它可以显着降低复合材料的机械性能。冲击造成的复合材料损坏类型包括表面凹痕、分层（层分离或脱粘）、基体开裂和纤维断裂。在某些情况下，即使底层结构发生了更严重的损坏，也很难看到任何损坏。事实上，在这种情况下，复合材料可能会出现多重分层，因此相对于较小的表面凹痕会产生更大的损坏区域。无损检测 (NDT)在考虑是否进行复合修复时，可以使用不同种类的无损检测 (NDT)技术。这些包括但不限于超声波测试、涡流技术、热成像、X 射线层析成像、光纤传感、数字图像相关、兰姆波和微波技术。根据对象及其预期应用，明智的做法是考虑由专业人员进行无损测试。 应该注意的是，实施碳纤维修复需要一定程度的技巧。许多碳纤维结构（自行车车架、独木舟等）都受到高机械要求。如果您的物品需要满足对机械应力敏感的要求，例如公路自行车、山地自行车等——结构机械性能的变化可能会对安全产生影响。即使修复正确，它也可能不如原来的强度——甚至超过原来结构的强度，这可能导致负载和应力承载特性的差异，从而导致结构失效。 因此，在可能的情况下，用户应寻求专业建议，尤其是当对象的故障会带来严重的安全风险时。
碳纤维：修复还是更换？
修复碳纤维部件的决定需要仔细考虑。在某些情况下，更换它可能是明智的。本节介绍潜在买家应考虑的一些因素。成本相对于维修，替换零件的成本是多少？如果您的独木舟因撞击而被刺穿，碳纤维修复可以很容易地以低成本解决这个问题。另一方面，自行车的碳纤维车把并不比相应的修理包贵多少。谨慎行事并购买新车把可能更明智。 可用性零件能否在给定的时间范围内修复？例如，如果您在赛道日与另一名司机发生轻微碰撞，导致保险杠裂开，那么现场 DIY 维修是理想的选择；否则将无法更换保险杠。相反，您在山地自行车上摔了一跤，导致车架出现大裂缝。在这种情况下，更换框架可能更明智。安全安全应该高于所有其他因素。 如果进行了修复，得到的物体是否安全且适用？使用碳纤维部件是因为它们可以承受压力环境。如果修复后的结构完整性存在缺陷，则可能导致复合材料失效。的整体状况 通常，更高的压力和更高的后果需要更高的安全考虑。 外观修复，例如旨在翻新和解决因磨损而磨损的表面的修复，被认为风险相对较低。结构维修需要更多的考虑，特别是当它们受到更高的要求时。专业知识碳纤维层压需要对表面处理有很好的了解。 一般来说，如果损坏比较复杂，一旦修复失败后果比较严重，物品的价值也比较大，那么就应该考虑专业知识。 正如下面的视频所示，碳纤维自行车车架的维修需要非常高的技能、专业知识和设备来诊断故障。可行性维修实用吗？表面和外观修复需要较低水平的技能，而结构性修复可能无法完全了解任何损坏的程度。下面介绍了考虑这些因素中的每一个因素的一些情景。场景 1：物体的价值很高（例如保时捷 911 上的碳纤维扰流板），它受到适度的空气动力（很少，如果有任何加权结构要求）并且只有轻微的裂缝。在这种情况下，可以进行 DIY 维修。 情况 2：高价值物体（例如碳纤维火箭）的外壳出现裂纹。鉴于火箭相对于有效载荷（人类或极其昂贵的卫星）的价值，这可能会保证它被拒绝。
