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碳纖維復(fù)合材料一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來, 隨著復(fù)合材料性能的不斷提高和提高, 其使用范圍也逐漸擴(kuò)大。然而, 有多少人知道碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)缺點(diǎn)呢?今天, 讓我們介紹一下碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)缺點(diǎn)。
碳纖維增強(qiáng)聚合物 (CFRP) 是一種以碳纖維 (織物) 或碳化硅 (織物) 為基體的增強(qiáng)型復(fù)合材料。碳纖維是由有機(jī)纖維 (如粘膠纖維、聚丙烯腈纖維或?yàn)r青基纖維) 在保護(hù)性大氣中進(jìn)行熱處理, 制成含有 90% ~ 100% 碳的纖維碳化而成的。
碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢與劣勢
一、碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢:
1、 碳纖維復(fù)合材料具有抗拉強(qiáng)度高、模量大、密度低、強(qiáng)度高、特異模量高的特點(diǎn)。碳纖維復(fù)合材料與傳統(tǒng)金屬材料相比, 具有重量輕、強(qiáng)度高、韌性高等優(yōu)點(diǎn)。與塑料制品相比, 其強(qiáng)度是塑料制品的十倍, 重量輕、強(qiáng)度高是碳纖維棒材復(fù)合材料的突出特點(diǎn)之一。
2、碳纖維復(fù)合材料具有良好的耐高溫、低溫度、高導(dǎo)熱性, 沿纖維軸的線性膨脹系數(shù)具有負(fù)溫效應(yīng), 即隨著溫度的升高, 碳纖維復(fù)合材料具有收縮趨勢, 尺寸穩(wěn)定, 抗疲勞性好。
3、耐腐蝕、抗老化、使用壽命長: 碳纖維棒能抵抗酸、堿、鹽、一些有機(jī)溶劑等腐蝕性腐蝕, 在防腐領(lǐng)域具有其他金屬無可比擬的優(yōu)越性, 并有較好的水耐老化, 因此無論在腐蝕環(huán)境和惡劣的露天環(huán)境下, 使用壽命都可以達(dá)到15年以上。
二、碳纖維復(fù)合材料的劣勢
1、耐磨性較差。碳纖維成型后, 碳粉可以直接用普通砂紙研磨。
2、價(jià)格更高。由于其復(fù)雜的技術(shù)和有限的產(chǎn)出, 價(jià)格將更昂貴。
3、脆性大, 易斷裂。這種缺點(diǎn)使機(jī)器難以加工。
碳纖維增強(qiáng)聚合物 (CFRP) 作為一種先進(jìn)的復(fù)合材料, 在航空航天、國防、軍工、民用等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用, 其光強(qiáng)、強(qiáng)度輕、剛性高、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞電阻, 結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定性好, 設(shè)計(jì)良好, 大面積整體成型。廣泛使用。
碳纖維可加工成織物、氈、帶、紙等材料。高性能碳纖維是制造先進(jìn)復(fù)合材料的最重要的增強(qiáng)材料。不僅如此, 碳纖維復(fù)合材料已被用于日用品, 如音響、浴室、暖氣等家用電器, 我相信在不久的將來, 這種高性能、實(shí)用的材料在我們的生活中隨處可見。