碳纤维与金属材料的比较
现在对于减重的要求越来越高,在金属材料中, 铝合金是常用的一种减重材料,其密度约为2.7g/cm3 ,而随着碳纤维应用的普及,其密度仅为1.7g/cm3 ,是新-代减重材料,在- -些需 要减重的部件中应用广泛,在减重的同时,期学性能也十分突出,比强度和比模量综合指标要优于现有结构材料,还具备突出的弯曲强度以及剪切强度。
而与金属材料不同在于碳纤维具有的可设计性能,通过合理的设计尽可能发挥出优任何制品对于环境劣化所产生的性能劣化是不可避免的,在户外自然条件下,受自然条件的腐蚀,碳纤维的抗老化性能也逐步显现,碳纤维是一种非金属材料,相比于金属材料活跃的化学活性而言,碳纤维在一 些化学介质 腐蚀中依旧能够保持良好的性能，使用寿命延长。同时,碳纤维制品还能够在高温条件下保证其物理特性以及尺寸稳定稳定性能,满足使用要求。
复合材料属于高技术的新兴材料,早研制出来的是玻璃纤维复合材料,后来,碳纤维、陶瓷纤维、硼纤维复合材料也相继研发成功。随着科技的发展和技术水平的提高,它们的性能不断得到改进,应用范围逐渐扩大。碳纤维是一种由碳元素组成的纤维,它的复合材料相当优异,这篇文章就给大家说一下碳纤维复合材料有什么特色。
就碳纤维本身来说,柔软又坚固,可编织成织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。它的开发利用可追溯到19世纪60年代,爱迪明灯泡的时候使用碳素制成的碳纤维作为灯丝,不过当时并没有广泛使用,直到20世纪50年代因为军事战略的需要才重新受到重视。碳纤维可以和金属、陶瓷、塑料、树脂等混合制成复合材料,其中,应用的的的要数碳纤维增强环氧树脂基复合材料。它比重小、刚性好、强度高、耐酸碱盐溶液、耐上千摄氏度的高温，已使用在航天航空、体育器材、乐器音响、工业制造等方面。
碳纤维是用由碳原子长链组成的有机聚合物(例如酚醛纤维、聚纤维)制备出来的,含碳量高达95%。它的刚度是钢材的两倍,强度是钢材的四倍,重量却只有它的四分之一左右 ,制造出来的产品质轻高强,更加坚固耐用。碳纤维本身是无毒材料,但生产的过程中涉及到一系列化学反应,需要加入各种添加剂,对环境有一定伤害。随着生产水平的提高以及人民对环境质量的日益重视,碳纤维的生产正逐步向绿色化方向发展。
在碳纤维的生产过程中,原料要经过1000'C的预氧化和2000°C的碳化才能制成碳纤维原丝,这需要大量的热量。此外还需要l气体、液体等各种能源保证纤维的强度、品质。这是通过控制温度、励、时间等可变量实现的。生产时如果对挥发物没有足够的重视会带来严重的大气污染。HCN、NH3排放到空气中,对人们的身体健康带来伤害, CO、CO2等加剧温室效应。
自工业革命后,污水、废气大量排放,环境污染日益加重,湿地减少、沙尘暴肆。就拿中国来说好了,连南方地区都连续出现雾霾天气,越
来越多的人呼吸道疾病。碳纤维作为一种新兴材料,应用到越来越多的行业,以后的用途会更广,所以人们在研究绿色环保的生产方法,尽量减少对环境的污染。现在的技术虽然没达到完全无污染,但比以前已经有了很大的进步,相信以后能完全达到绿色环保的要求。
以上信息由专业从事碳纤维匹克拍订做的星河运动于2024/5/8 9:44:33发布
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