碳纖維復(fù)合材料為何成為新材料的翹楚?

日期:2021-07-28 16:47閱讀次數(shù):

  材料是人類物質(zhì)文明進(jìn)步的階梯,新材料的研發(fā)就成為了技術(shù)延伸的變革,材料的復(fù)合也成為了重要的發(fā)展趨勢(shì),那碳纖維復(fù)合材料就成為里面的重點(diǎn)材料復(fù)合,不斷的開發(fā)其性能,那本文來說說碳纖維復(fù)合材料的為何成為新材料的翹楚。

碳纖維絲
(碳纖維絲)

  碳纖維復(fù)合材料是以碳纖維為增強(qiáng)體,樹脂為基體的新型復(fù)合材料。整個(gè)的碳纖維絲束里面都是含碳量高于90%的纖維,相比較于復(fù)合材料中的玻璃纖維都要有很大的優(yōu)勢(shì),在性能對(duì)比上會(huì)發(fā)現(xiàn)比例纖維的密度要高于碳纖維三分之一,但拉伸強(qiáng)度卻不足碳纖維的三分之二。相比較而言,碳纖維就有了在更大的市場(chǎng)領(lǐng)域中有很好的應(yīng)用。

  那整個(gè)的碳纖維比強(qiáng)度和比模量跟其他的工程材料相比,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高強(qiáng)鋼和高強(qiáng)鋁合金,也使得其比強(qiáng)度跟比模量非常高。那比模量以及比強(qiáng)度,其實(shí)就是指一種材料密度很小,但是又具有很強(qiáng)的強(qiáng)度和模量,就是高比強(qiáng)度和高比模量的材料,所以碳纖維材料在 等領(lǐng)域中都有了非常好的市場(chǎng)應(yīng)用。

  碳纖維復(fù)合材料能夠廣受歡迎的重要原因其實(shí)就是跟碳纖維復(fù)合材料的性能有很大的關(guān)系。

  優(yōu)秀的力學(xué)性能表現(xiàn)

  對(duì)于一些高端行業(yè)來說,材料的輕質(zhì)、高強(qiáng)是非常高的標(biāo)準(zhǔn),那碳纖維復(fù)合材料無疑是非常好的展現(xiàn)了其獨(dú)特的右手,碳纖維復(fù)合材料的比強(qiáng)度可以達(dá)到鋼材的14倍,鋁材的10倍以上,包括其密度也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他材料,那能夠在需要減重的產(chǎn)品上面起到很好的減重效果。

  比如無人機(jī)領(lǐng)域中,碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用后,就能夠非常大程度上減輕了無人機(jī)的機(jī)身重量,這就能夠非常好的提升了無人機(jī)的整個(gè)續(xù)航以及整個(gè)的飛行時(shí)間。在無人機(jī)上面的應(yīng)用上,那強(qiáng)度高的話,能夠很好的保證無人機(jī)內(nèi)部的芯片更安全。當(dāng)然這在軌道交通領(lǐng)域上面的應(yīng)用也是這樣的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)。

  各向異性以及性能可設(shè)計(jì)性

  碳纖維復(fù)合材料可以通過單向預(yù)浸帶逐層鋪疊,然后固化的過程,在整個(gè)的尺寸上面表現(xiàn)非均勻以及各向異性,那這就使得碳纖維單向帶在垂直方向和水平方向的性能會(huì)有差別,這個(gè)時(shí)候就可以通過鋪層設(shè)計(jì),來讓性能表現(xiàn)更好,比如需要主承載地方的話,就需要增加纖維含量從而獲得優(yōu)質(zhì)的承載效果。

  那因?yàn)榫哂欣w維非常好的柔韌性,可設(shè)計(jì)性非常好,能夠有效的完成各種異形件的生產(chǎn),并且不需要二次焊接,大大的增強(qiáng)了產(chǎn)品的美觀度。

  制造成型的多選擇性

  在碳纖維復(fù)合材料制作成為碳纖維產(chǎn)品的時(shí)候,整個(gè)的生產(chǎn)制造工藝可選擇性比較多,碳纖維制品的成型工藝有,模壓、纏繞、熱壓罐、卷制、樹脂傳遞模塑、拉擠、真空、手糊成型等等,那在使用中,更多的還是以生產(chǎn)的碳纖維制品、材料以及產(chǎn)品性能、成本等多方面去考慮采用的哪一種成型工藝。

  比如碳纖維圓管會(huì)采用纏繞、卷制成型工藝,那碳纖維方管則多會(huì)采用卷制成型工藝。

  良好的耐疲勞性能

  碳纖維制品采用層壓的昂首成型后,那在耐疲勞性的上面,當(dāng)有裂紋出現(xiàn)的情況下,就會(huì)由表面到向內(nèi)層擴(kuò)展,那這種的話,就會(huì)有很強(qiáng)的耐疲勞性,相比較鋼鋁的耐疲勞性,就要有非常好的耐疲勞優(yōu)勢(shì)。

  優(yōu)秀的抗腐蝕性

  碳纖維復(fù)合材料表面有環(huán)氧樹脂的存在,這使得碳纖維復(fù)合材料具有非常好的耐酸堿性能,包括抗其他的化學(xué)腐蝕物質(zhì)的性能,這在很多應(yīng)用環(huán)境不是很好的地方,有了很大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

  包括很多其他的性能,比如醫(yī)療設(shè)備中的碳纖維板具有很強(qiáng)的X射線透過性,那應(yīng)用下,就能使得成像更清晰,也能減少輻射量,正是這些高性能的優(yōu)勢(shì)下,使得碳纖維復(fù)合材料能夠成為高性能復(fù)合材料的翹楚。無錫威盛(RSN)新材料科技有限公司,有著在碳纖維領(lǐng)域長(zhǎng)達(dá)十年的豐富經(jīng)驗(yàn),從事碳纖維制品的生產(chǎn)和加工,成型設(shè)備齊全、加工機(jī)器也完善,能夠完成多種型號(hào)的碳纖維方管的生產(chǎn),更好的滿足客戶,歡迎大家前來咨詢。推薦閱讀:高鐵上應(yīng)用碳纖維制品的優(yōu)勢(shì)

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