碳纤维管特性有哪些?
碳纤维是近50年来我国着重发展的一种新型材料,虽然日美等国已经有了更先进的技术,但是只有掌握在我们自己手里的才是最放心的。碳纤维复合材料可以加工成管材使用,凭借突出的力学特性,碳纤维管在众多领域都可以大展拳脚,来了解一下吧。
碳纤维管特性有哪些?
1、重量轻:碳纤维管的密度大约为1.7g/cm3,与玻璃纤维管近似,以往常用的铝合金管的密度约为2.7g/cm3,钢管的密度为7.8g/cm3,这么一对比,可以发现碳纤维管在轻量化优势非常明显,在工业应用中可以有非常大的应用空间。
2、弯曲剪切强度和模量高:碳纤维管的弯曲剪切模量理论为8.63GPa,实测为8.46GPa,剪切强度为112MPa,实际测得103MPa。
3、拉伸强度和模量高:碳纤维管的理论拉伸强度为488MPa,实测为428MPa。抗拉强度和模量高,可以在很多高端领域中表现出更好的使用价值,如航空航天。
4、其他特性:碳纤维管还具备优秀的耐腐蚀和抗老化性能,能够延长碳纤维管的使用寿命。碳纤维材料的工作温度高,使用安全,并且其热膨胀系数小,基本上不会随工作温度的变化发生变形,保证尺寸的稳定性。
碳纤维管应用有哪些?
碳纤维管具备如此之多的力学特性,自然它的应用前景非常可观。而从目前碳纤维管的实际应用来看,军用和民用领域都有涉及,而且以高端行业为主。随着碳纤维技术的进步,碳纤维管等制品的应用方向逐渐往民用领域拓展,同样这也是碳纤维制品发展的必然趋势。来看看有哪些领域可以用上碳纤维管吧。
1、工业领域:碳纤维管在工业领域的应用非常多,机械臂就是其中的一种,另外将碳纤维环氧树脂管加工成辊轴后,还能用在印刷、纺织、造纸、薄膜等行业,效果非常出色。
2、船舶领域:船舶设备中的桅杆部分是可以采用碳纤维管来制作的,碳纤维管具备的超强抗拉强度,可以对抗风力,轻量化的优势可以更便捷的操作,提高航行的效率。
3、天文领域:天文望远镜很多人都知道,但它属于比较小众的东西,对材料的要求比较高,用碳纤维管制成的镜筒可以让精度有所提高,整体耐用性更强。
4、体育领域:体育领域应该是碳纤维管应用较多的一个方向了,高尔夫球杆、网球拍、钓鱼竿、自行车座管等等,碳纤维材料带来的不仅是性能上的提升,而且给用户体验带来了新的高度。
目前使用较多的是热固性碳纤维管,耐高温能力比较一般,而且无法回收重塑,对未来的节能环保来说并不具备优势。未来的发展方向是热塑性碳纤维管,不仅整体力学特性有所提升,而且具备二次重塑的能力,只要技术上可以突破,那碳纤维材料的应用前景还会更加可观。
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