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[知识分享] 碳纤维特性及其应用

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发表于 2014-12-7 17:52:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
      碳纤维是高级复合材料的增强材料,具有轻质、高强、高模、耐化学腐蚀、热膨胀系数小等一系列优点,归纳如下:

一、轻质、高强度、高模量
      碳纤维的密度是1.6-2.5g/cm3,碳纤维拉伸强度在2.2Gpa以上。因此,具有高的比强度和比模量,它比绝大多数金属的比强度高7倍以上,比模量为金属的5倍以上。由于这个优点,其复合材料可广泛应用于航空航天、汽车工业、运动器材等。

二、热膨胀系数小
绝大多数碳纤维本身的热膨胀系数,室内为负数(-0.5~-1.6)×10-6/K,在200~400℃时为零,在小于1000℃时为1.5×10-6/K。由它制成的复合材料膨胀系数自然比较稳定,可作为标准衡器具。

三、导热性好
通常无机和有机材料的导热性均较差,但碳纤维的导热性接近于钢铁。利用这一优点可作为太阳能集热器材料、传热均匀的导热壳体材料。

四、耐化学腐蚀性好
      从碳纤维的成分可以看出,它几乎是纯碳,而碳又是最稳定的元素之一。它除对强氧化酸以外,对酸、碱和有机化学药品都很稳定,可以制成各种各样的化学防腐制品。我国已从事这方面的应用研究,随着今后碳纤维的价格不断降低,其应用范围会越来越广。

五、耐磨性好
      碳纤维与金属对磨时,很少磨损,用碳纤维来取代石棉制成高级的摩檫材料,已作为飞机和汽车的刹车片材料。

六、耐高温性能好
      碳纤维在400℃以下性能非常稳定,甚至在1000℃时仍无太大变化。复合材料耐高温性能主要取决于基体的耐热性,树脂基复合材料其长期耐热性只达300℃左右,陶瓷基、碳基和金属基的复合材料耐高温性能可与碳纤维本身匹配。因此碳纤维复合材料作为耐高温材料广泛用于航空航天工业。

七、突出的阻尼与优良的透声纳
      利用这二种特点可作为潜艇的结构材料,如潜艇的声纳导流罩等。

八、高X射线透射率
      发挥此特点已经在医疗器材中得到应用。

九、疲劳强度高
      碳纤维的结构稳定,制成的复合材料,经应力疲劳数百万次的循环试验后,其强度保留率仍有60%,而钢材为40%,铝材为30%,而玻璃钢则只有20%-25%.因此设计制品所取的安全系数,碳纤维复合材料为最低。
      国内已能生产的碳纤维相当于日本T300的碳纤维,其拉伸度强度为3632MPa,拉伸模量为226.5GPa,断裂伸长率为1.58%,粘胶碳纤维和沥青基碳纤维正处于研究阶段,从品种、规格和数量与国外先进水平相比,差距较大。

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发表于 2015-10-26 05:15:57 | 显示全部楼层
这是什么东东啊
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发表于 2015-10-26 15:58:53 | 显示全部楼层
路过,支持一下啦
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发表于 2015-11-18 23:34:08 | 显示全部楼层
帮帮顶顶!!
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发表于 2015-11-20 09:36:22 | 显示全部楼层
写的真的很不错
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该用户从未签到

发表于 2015-11-22 00:27:20 | 显示全部楼层
帮帮顶顶!!
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