碳纤维在工业上的用途还是非常广的,出色的性能让它在一些场景中顺利替代金属或塑料管,甚至在一些高温或低温环境中也同样适用。这是为什么呢?金洋6新材料带你了解一个名词——热膨胀系数。
 
碳纤维管热膨胀系数如何?
 
    热膨胀系数和碳纤维管的热膨胀系数
 
    什么是热膨胀系数呢?大家可以理解为物体因为温度改变而发生的涨缩变化,一般有线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数。线膨胀系数定义为,固体受热时任何线度、宽度、厚度和直径的变化。
 
    碳纤维管的热膨胀系数是高还是低,是由自身材料决定的。制成碳纤维管的复合材料中包含碳纤维原丝和树脂基体2个部分,不同品级的碳纤维原丝和不同种类的树脂基体加工而成的碳纤维管的热膨胀系数并不相同。
 
    当温度为20℃~70℃的时候,T300碳纤维的热膨胀系数为0.74*10^6/K,M40碳纤维的热膨胀系数为1.23*10^6/K。碳纤维的热膨胀系数小于金属,又有着四倍钢的强度、四分之一钢的重量,在很多领域已开始代替金属材料使用。而4211环氧树脂在20-100℃,热膨胀系数为67.1*10^6/K,碳纤维环氧树脂基复合材料制成碳纤维管的热膨胀系数应该在以上2者的范围区间中。
 
碳纤维管热膨胀系数如何?
 
    碳纤维管热膨胀系数小有什么优势?
 
    经过数据计算,碳纤维的热膨胀系数低于金属,拿金属做对比,吸收同样的热量,碳纤维复合材料没有变形或膨胀,但金属材料已经弯曲甚至断裂了。在工业生产中,热膨胀系数是选材时的一个参考因素。
 
    拿飞机制造来举例,如果选用材料时没有充分考虑热膨胀系数这个因素,在温差变化较大的场景内超负荷使用,热膨胀系数较大的材料会出现损坏的问题,严重影响飞机的安全性。
 
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