機械社區(qū)
標題: 碳纖維綜合系列專題【三】 碳纖維特性分析 [打印本頁]
作者: Insigne 時間: 2017-4-13 15:31
標題: 碳纖維綜合系列專題【三】 碳纖維特性分析
碳纖維兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征,是一種的力學性能優(yōu)異的新材料。在物理性能上具有強度大、模量高、密度低、線膨脹系數(shù)小等特點，被稱為新材料之王。具體特性可歸納如下：
/ y0 y8 q+ n! D" j- r
(一)輕質(zhì)、高強度、高模量
碳纖維的密度是1.6~2.15g/cm3,碳纖維拉伸強度在2.2Gpa以上，拉伸模量在230GPa以上。因此，具有高的比強度和比模量，它比絕大多數(shù)金屬的比強度高7倍以上，比模量為金屬的5倍以上。由于這個優(yōu)點，其復合材料可廣泛應用于航空航天、汽車工業(yè)、運動器材等。
[attach]418924[/attach]
碳纖維水陸兩棲飛機
/ p; R3 I7 E$ t* ?( T2 R- `' m(二)熱膨脹系數(shù)小
絕大多數(shù)碳纖維本身的熱膨脹系數(shù)，室溫為負數(shù)(-0.5~-1.6)×10-6/K，在200~400℃時為零，在小于1000℃時為1.5×10-6/K。由它制成的復合材料膨脹系數(shù)自然比較穩(wěn)定，可作為標準衡器具。
: c7 K2 W7 R' v1 v3 I, H: H
(三)導熱性好
通常無機和有機材料的導熱性均較差，但碳纖維的導熱性接近于鋼鐵。利用這一優(yōu)點可作為太陽能集熱器材料、傳熱均勻的導熱殼體材料。
[attach]418925[/attach]
碳纖維結構太陽能驅動飛機可實現(xiàn)5年持續(xù)巡航
+ r. |5 r! }" [) H* }2 e(三)耐化學腐蝕性好
從碳纖維的成分可以看出，它幾乎是純碳，而碳又是最穩(wěn)定的元素之一。它除對強氧化酸以外，對各種酸、堿和有機化學藥品都很穩(wěn)定，可制成各種各樣的化工防腐制品。我國已開始從事這方面的應用研究，隨著今后碳纖維的價格不斷降低，其應用范圍會越來越廣。
[attach]418926[/attach]
仿生“水泡”碳纖維復合材料建筑
# b' c) ^2 N9 Z/ P2 N# X6 J/ ?(三)耐磨性好
碳纖維與金屬對磨時，很少損耗，用碳纖維來取代石棉制成高級的摩擦材料，已作為飛機和汽車的剎車片材料等。
[attach]418927[/attach]
高性能碳纖維制動/剎車片
4 ^; M( e8 q& {" J$ W
(六)耐高溫性能好
碳纖維在400℃以下性能非常穩(wěn)定，甚至在1000℃時仍無太大變。復合材料耐高溫性能主要取決于基體的耐熱性，樹脂基復合材料其長期耐熱性只達300℃左右；陶瓷基、碳基和金屬基的復合材料耐高溫性能可與碳纖維本身匹配。因此碳纖維復合材料作為耐高溫材料已廣泛用于航空航天工業(yè)。
! M* z! o% N) M7 R6 Y
(七)突出的阻尼與優(yōu)良的透聲納
利用這二種特點可作為潛艇的結構材料，如潛艇的聲納導流罩等。
(八)高X射線透射率
發(fā)揮此特點已在醫(yī)療器械中得到應用。
[attach]418928[/attach]
碳纖維醫(yī)療床板
* c% }8 l( A( o! k: ?
(九)疲勞強度高
碳纖維的結構穩(wěn)定，制成的復合材料，經(jīng)應力疲勞數(shù)百萬次的循環(huán)試驗后，其強度保留率仍有60%，而鋼材為40%，鋁材為30%，而玻璃鋼則只有20%~25%。因此設計制品所取的安全系數(shù)，碳纖維復合材料為最低。
[attach]418929[/attach]
碳纖維復合材料
5 E) j T- u, i% Y
隨著對碳纖維復合材料認識的不斷深化，以及制造技術水平的不斷提升，碳纖維復合材料在相關領域的應用研究與裝備不斷取得進展，借鑒國際先進的碳纖維復合材料應用經(jīng)驗，牽引高性能碳纖維及其復合材料的國產(chǎn)化步伐，對于改變經(jīng)濟結構、節(jié)能減排具有重要的戰(zhàn)略意義。
作者: 專業(yè)醬油男 時間: 2017-4-14 12:30
碳纖維材料有什么缺點呢？
作者: 合理扯淡 時間: 2017-4-14 17:08
0 A1 b0 }! R) X1 f主要的缺點：太貴
5 D R' {( q( i' s, }
作者: 面壁深功 時間: 2017-4-15 05:01
強度是結構鋼的4上，重量不到1/4
作者: 肉絲兒1 時間: 2017-4-18 08:44
碳纖維的加工呢
作者: davifeng 時間: 2017-7-19 17:25
學習！
作者: 狙擊手GY 時間: 2017-8-24 12:35
摩擦系數(shù)和硬度咋樣？我現(xiàn)在有個棒子用碳纖維30%的peek
作者: wangpuchao 時間: 2017-8-25 09:09
學習了
作者: 藍仁2015 時間: 2017-8-25 14:23
樓主的資料很好，值得學習
% u- z8 X ?. X: I& n# f5 a
作者: 窩哥達 時間: 2017-8-29 14:24
好資料
作者: reu8598 時間: 2017-8-29 16:57
學習了
作者: Jerry2 時間: 2017-9-27 08:09
頂一個
| 歡迎光臨 機械社區(qū) (http://www.xa-space.com/) |
Powered by Discuz! X3.5 |