發布時間:2022-08-02
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現在碳纖維已經廣泛應用于要求相對于重量具有高的強度和高的剛度領域,這些領域主要包括航空航天、自動化機器、賽車、專業自行車、康復設備等。由于其獨特的設計,碳纖維還被用于制造包括手表、錢包等在內的奢侈品。
設計工程師通常會尋找一種替代材料,能夠使他們制造在所有尺寸(包括厚度)上都與鋁相同的部件。下表比較了鋁、鋼和碳纖維制成的相同厚度部件的剛度和強度。結果表明:由相同尺寸的碳纖維制成的部件將比鋁制部件輕42%,比鋼制部件輕5倍以上。在相同厚度條件下,由雙向碳纖維制成的結構件將比鋁制結構件提供高出31%的剛度,而同時重量可減少42%,強度增加60%。在實際情況中,鋼和鋁的極限強度低于表中列出的極限強度。這是因為在完全破壞之前(極限強度的計算基于該值計算),金屬元件將發生變形且不會恢復其原始尺寸。
發生不可復原彎曲(無破壞)的力矩與屈服強度有關。對于上述數據中的抗損傷性,應用了與抗完全破壞(開裂)相關的抗拉強度-極限強度。例如,將彎曲載荷施加在鋁板金屬時,在完全破壞和開裂之前,樣品將首先斷裂(不可能恢復其原始尺寸)。表中提供的數據與完全破壞的樣品(開裂)有關,這是基于彎曲會導致完全破壞假設展開的。碳纖維具有不同的性能,在負載導致鋁彎曲而不恢復原始尺寸的情況下,碳纖維將表現出更大的彈性,并且在瞬間彎曲后,將在釋放負載后恢復其形狀(回彈效應)。碳纖維結構件的徹底破壞會突然發生,而且不會發出任何警告——與鋁不同,鋁會發出一些與彎曲有關的警告
從實驗數據可以看出,較高模量的碳纖維可為結構件提供優異的剛度。然而,抗損傷能力會隨著剛度的增加而降低。再舉一個例子,由較高模量的織物制成的具有較大剛度的碳纖維片材,往往會提供較低的抗損壞性;使用較高模量的織物加固的部件越多,其在彎曲過程中越容易斷裂。金屬鋁和碳纖維均可作為“混合材料”使用,為結構件賦予其他性能特征。對于鋁而言,這與合金和其他金屬有關;在碳纖維的情況下,這與同時使用芳綸、玻璃纖維、玄武巖纖維有關。尤其是芳綸纖維/碳纖維復合材料較為常見,它們可以同時具有高剛性和高抗損傷性。
鑫材泰克(天津)復合材料有限公司是從事先進復合材料制件研制及生產的企業。主要產品碳纖維及其它先進復合材料制品:DR床板、CT床板、探測器面板、其他復合材料產品。產品主要面向航空、航天、醫療、交通、體育等行業。公司的誠信、實力和產品質量獲得客戶的高度認可。公司在不斷發展壯大的過程中,希望能不斷吸納更多的世界各地優秀人才加盟到我們這個大家庭,共同努力,共創雙贏目標。