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什么是碳纤维复合材料

文章出处:致天复合材料发布时间:2019-05-04 21:33 浏览人次:

碳纤维是一种长而细的物质链,直径约为0.0002-0.0004英寸(0.005-0.010毫米),主要由碳原子组成。碳原子在微晶体中结合在一起,微晶体或多或少与纤维的长轴平行排列。晶体的排列使纤维的强度令人难以置信的大小。


碳纤维复合材料有多种形式,可以根据独特的应用需求进行操作。例如将数千根碳纤维黏合在一起形成纱线,该纱线可以单独使用或者编织成织物。纱线或者织物与环氧树脂结合并缠绕塑模形成各种复合材料,例如最基础的原料分为碳纤维布、碳纤维管、碳纤维板。


纤维增强复合材料用于制造飞机和航天器部件,赛车车身,高尔夫球杆身,自行车车架,钓鱼竿,汽车弹簧,帆船桅杆以及需要重量轻和高强度的许多其他部件。碳纤维可以应用于什么领域,创造出新的东西的唯一限制是人们对于碳纤维复合材料的想象力


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碳纤维根据纤维的拉伸模量分类:英制测量单位是每平方英寸横截面积的磅力或psi。分类为“低模量”的碳纤维具有低于3480万psi(2.4亿kPa)的拉伸模量。其他分类,按拉伸模量的升序,包括“标准模量”,“中间模量”,“高模量”和“超高模量”。超高模量碳纤维的拉伸模量为72.5-145.0百万psi(5亿 - 10亿kPa)。作为比较,钢具有约2900万psi(2亿kPa)的拉伸模量。因此,最强的碳纤维比钢强10倍,铝的强度是铝的8倍,更不用说比两种材料轻得多,分别为5倍和1.5倍。此外,它们的疲劳特性优于所有已知的金属结构,并且当与合适的树脂结合时,它们是可用的最耐腐蚀材料之一。


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