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碳纖維復(fù)合材料主要運(yùn)用在汽車上，碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處置而得到的微晶石墨材料。碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)秀的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度普通都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為 23000~43000Mpa也高于鋼。接下來隨小編一同來理解碳纖維復(fù)合材料的性能及缺陷。
碳纖維材料：解讀碳纖維復(fù)合材料的性能及缺陷
碳纖維復(fù)合材料主要運(yùn)用在汽車上，碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處置而得到的微晶石墨材料。碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)秀的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度普通都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為 23000~43000Mpa也高于鋼。接下來隨小編一同來理解碳纖維復(fù)合材料的性能及缺陷。
碳纖維復(fù)合材料的性能
碳纖維加強(qiáng)復(fù)合材料，不同于其他運(yùn)用傳統(tǒng)纖維，如玻璃纖維或芳香族聚酰胺纖維等的FRP復(fù)合材料，CFRP復(fù)合材料的優(yōu)秀性能包括：重量輕——傳統(tǒng)玻璃纖維加強(qiáng)復(fù)合材料采用連續(xù)的玻璃纖維，其含量為70%(重量玻璃/總重量)，每立方英寸的密度通常為0.065磅。
強(qiáng)度高——CFRP復(fù)合材料固然重量輕，但是相比于玻璃纖維復(fù)合材料，每單位重量的CFRP復(fù)合材料卻具有更高的強(qiáng)度和更大的硬度。而與金屬材料相比時(shí)，這一優(yōu)勢則愈加突出。例如，閱歷通知我們，CFRP材料相比于鋼材，在等強(qiáng)度條件下，其重量只需鋼的1/5。能夠想像為什么一切汽車制造企業(yè)都在研討運(yùn)用碳纖維來替代鋼材，從而進(jìn)步其產(chǎn)品性能。
當(dāng)CFRP復(fù)合材料與鋁，質(zhì)量最輕的金屬之一，相比擬時(shí)，依據(jù)根本假定，等強(qiáng)度的鋁材，其重量約為碳纖維體的1.5倍。當(dāng)然實(shí)驗(yàn)中也存在許多其他變量，可能會(huì)影響比照結(jié)果，比方，材料的層次和質(zhì)量不同，復(fù)合過程，消費(fèi)過程，纖維構(gòu)造及質(zhì)量也需求被思索在內(nèi)。
碳纖維復(fù)合材料的缺陷
本錢高——固然CFRP復(fù)合材料性能優(yōu)秀，為什么碳纖維沒有普遍地應(yīng)用于產(chǎn)品消費(fèi)呢?目前，CFRP復(fù)合材料消費(fèi)本錢過高。依據(jù)當(dāng)前的市場狀況(供應(yīng)和需求)，碳纖維的品種(航天VS商品級)，纖維束的大小不同，纖維的價(jià)錢也判若云泥。每磅碳纖維原材料的價(jià)錢，可達(dá)5-25倍玻璃纖維價(jià)錢不等。而相比于鋼材，CFRP材料的高本錢性就愈加突出了。
導(dǎo)電性——這既能夠作為碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)勢，也可能成為理論應(yīng)用中的一個(gè)缺陷。碳纖維導(dǎo)電性極強(qiáng)，而玻璃纖維是絕緣的。許多產(chǎn)品運(yùn)用玻璃纖維，而不能用碳纖維或金屬替代，是由于其央求具備嚴(yán)厲的絕緣性。
在公用設(shè)備消費(fèi)中，許多產(chǎn)品都需求運(yùn)用玻璃纖維。例如，梯子的消費(fèi)運(yùn)用玻璃纖維作為梯架，緣由在于：當(dāng)玻璃纖維梯子與電力線接觸時(shí)，觸電的可能性會(huì)降低許多。而碳纖維梯子導(dǎo)電性極強(qiáng)，結(jié)果則不可想象。
固然碳纖維復(fù)合材料的本錢居高不下，但是隨同著科技進(jìn)步，更多高效益產(chǎn)品的涌現(xiàn)指日可待。或許有生之年，我們將有望見證高性能碳纖維產(chǎn)品在消費(fèi)市場，工業(yè)消費(fèi)和汽車制造中的大范圍應(yīng)用。