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    碳纖維復材是如何成為現如今炙手可熱的熱門材料的?

       日期:2020-10-19     來源:炭化小能手    瀏覽:554    評論:0    
    核心提示:近年來,大家對碳纖維復合材料一定耳熟能詳。碳纖維復合材料的身影充斥在各個科幻、賽車電影當中。在現實生活中碳纖維復合材料也
     近年來,大家對碳纖維復合材料一定耳熟能詳。碳纖維復合材料的身影充斥在各個科幻、賽車電影當中。
    在現實生活中碳纖維復合材料也廣泛應用于航空航天、汽車、軌道交通、體育用品等領域。F1(一級方程錦標賽)賽車,車身大部分結構都用碳纖維材料。頂級跑車的一大賣點也是周身使用碳纖維,用以提高氣動性和結構強度。碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統使用中碳纖維除用作絕熱保溫材料外,一般不單獨使用,多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中,構成復合材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結構材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業機器人、汽車板簧和驅動軸等。
      那么碳纖維復材是如何成為現如今炙手可熱的熱門材料的呢?它的優點究竟都有哪些呢?
      力學性能強
      碳纖維復合材料有很強的力學性能,它的比強度、比模量,比其它與之功能類似的航空航天合金高很多倍。也就是說,在相同的抗拉強度和拉伸模量下,當產品滿足性能要求,碳纖維制品的重量要遠遠低于合金制品。
      這一優勢可以轉化為顯著的減重效果,可使飛機載重量增大,航程延長,節約能源。要知道,在飛機上每減輕1克質量的價值可要遠大于1克黃金,業內專家指出飛機自重每減少1千克,相當于增加500萬美元的經濟效益。
      穩定性好
      碳纖維復合材料的穩定性更好。碳纖維復合材料的穩定性體現在耐腐蝕性、抗疲勞性等性能上。飛機在外長途飛行,經常要風里來、雨里去,風吹日曬是免不了的??諝庵械牧蚧锖陀晁械母鞣N酸堿物質,都在不停的侵蝕著飛機的表面,碳纖維復材比合金更強的耐腐蝕性、抗疲勞性,有著更好的經濟效益,能夠降低飛機全壽命成本。
      熱膨脹系數低
      碳纖維復合材料熱膨脹系數低,飛機的機身就沒那么容易因為溫度的變化而變形。
      另外碳纖維復合材料還有其他很多優點,比如結構整體優化,組裝飛機所用的部件減少了,降低了工作量,又提升了效率;電磁屏蔽性好,這樣飛機在執行任務時,具有更好的隱身性能,不容易被發現等。
      碳纖維的加工
      碳纖維復合材料是怎樣制作的呢?簡而言之,碳纖維是由有機纖維經過一系列熱處理轉化而成,含碳量高于90%。。碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。
     
     
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