碳纤维材料的优点:
密度低强度高:碳纤维材料显著的标签就是质轻高强,多数人认识到碳纤维材料也是凭借这个优势,碳纤维材料的密度在1.7g/cm3 ,常用结构材料铝和钢的密度分别为2.7g/cm3、7.85g/cm3 ,碳纤维材料的减重性能更加突出。同时,其期学性能也非常,以常用T300碳纤维为例,抗拉强度能够达到3500MPa ,是钢的数倍,比强度和比模量综合指标在现有结构材料中为突出。
热学性能:碳纤维的工作温度可达到2000°C ,但是在实际使用过程中多与树脂等基体材料融合,构成碳纤维复合材料,树脂的工作温度达不到那么高,所有一般碳纤维制品的工作温度在150- 180°C ,而热塑性碳纤维材料的工作温度则更高。碳纤维材料热膨胀系数小,基本上不会随工作温度的变化发生变形,保证尺寸的稳定性。
耐腐蚀抗老化:碳纤维与金属材料不同在于碳纤维属于一种非金属材料 ,电化学活性较低, -般的酸碱对碳纤维材料的腐蚀作用非常
小,能够适应多种工作环境,延长碳纤维制品的使用寿命。
碳纤维与金属材料的比较
现在对于减重的要求越来越高,在金属材料中, 铝合金是常用的一种减重材料,其密度约为2.7g/cm3 ,而随着碳纤维应用的普及,其密度仅为1.7g/cm3 ,是新-代减重材料,在- -些需 要减重的部件中应用广泛,在减重的同时,期学性能也十分突出,比强度和比模量综合指标要优于现有结构材料,还具备突出的弯曲强度以及剪切强度。
而与金属材料不同在于碳纤维具有的可设计性能,通过合理的设计尽可能发挥出优任何制品对于环境劣化所产生的性能劣化是不可避免的,在户外自然条件下,受自然条件的腐蚀,碳纤维的抗老化性能也逐步显现,碳纤维是一种非金属材料,相比于金属材料活跃的化学活性而言,碳纤维在一 些化学介质 腐蚀中依旧能够保持良好的性能,使用寿命延长。同时,碳纤维制品还能够在高温条件下保证其物理特性以及尺寸稳定稳定性能,满足使用要求。
碳纤维复合材料有质轻高强、耐化学腐蚀、耐摩擦、 韧性好、耐高温等优点,在很多领域都有应用,不过使用的的领域,还是行业航空、体育休闲和工业应用,分别占到4%、67%和29%。, 这篇文章,小编就来给大家讲讲碳纤维复合材料在这三个领域的应用。
航天航空领域:它是传统的应用市场,碳纤维早被开发的时候就是使用在这个方面的。航天航天飞机所用的碳纤维复合材料-般来说可以分为两类,一种是C/C复合材料,用在耐灼烧和高温的结构材料上,例如飞机翼尖,即使温度达到1000摄氏度,它也不会熔化;二是碳纤维增强树脂基复合材料,用来制造舱门、压力容器等。
体育休闲领域:冲浪板、尔夫球杆、网球拍、冰球杆、钓鱼竿、风筝杆,甚至是符合人体工程学的球鞋都能使用碳纤维材料。碳纤维运动用.品,质量及轻,使用不费力,良好的耐疲劳性让它长时间工作不变形,拉扯、或受到外力撞击也不会变形。
工业应用:它在这方面的应用有工业零件、汽车、船体部件。这里来说一下碳纤维汽车部件。 汽车的后视镜、内饰、车牌框、尾翼整个框架都能使用到碳纤维,比铝材还小的密度让汽车行驶受到的阻力小,比钢材还高出5倍的强度确保乘客的安全。
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