碳纤维板弹性模量比钢板高吗?
我国是基建大国,其中涉及到煤炭和钢铁这2种重要的生产资源,通过提炼后的钢板、钢、钢管等是建设我们家园的基础。随着科技的进步,不少新型的材料被研发出来,如碳纤维。碳纤维材料同样可以加工成板材使用,碳纤维板的性能如何?弹性模量比钢板高吗?
碳纤维板弹性模量比钢板高吗?
碳纤维板对比钢板,在性能上有优势也有劣势,如果着重看抗拉强度和弹性模量这2组数据,碳纤维板的明显会高上很多。碳纤维板的抗拉强度可以达到3500MPa,钢板的抗拉强度在500MPa左右,明显前者更好;弹性模量上碳纤维板在230-430GPa,钢板的约为20GPa,同样是碳纤维板更出色。
钢板同样也有自身的优点,比如硬度更高,超出承载力后不会崩坏,耐高温性更好,加上钢板的加工难度不高,原材料的存量大价格低,因此钢板的价格对比碳纤维板低上很多。碳纤维板替代钢板并不是实际,但两者都有各种适用的方向和领域。
碳纤维板可以用应用在哪里?
碳纤维板的抗拉强度和模量更高,而且性能的稳定性也更出色,像航空航天这样对材料性能要求极为严苛的领域是碳纤维板发挥的舞台。国内外国内军用和民用飞机上都有碳纤维复合材料的身影,如飞机蒙皮、机翼、尾翼等。其实不仅是飞机,火箭、导弹、卫星、航天器上也有碳纤维复合材料的应用实例,更说明了碳纤维材料的性能优势非常巨大。
不止在航空航天领域会用到碳纤维板,民用领域里如高铁、地铁、新能源巴士这些与日常出行相关的交通行业里也有碳纤维的身影。之所以我们没有看到,是因为碳纤维材料表面被喷涂了各色的油漆,遮去了它原本的黑色外观。
另外医疗行业的发展中也有碳纤维板的应用实例,最出名的就是碳纤维医疗床板,在各大医院的X光检查诊室里时长可以看到,它具有较高的X射线吸收特性,减轻对人体的伤害。未来热塑性碳纤维聚醚醚酮复合材料板大面积使用,它具有非常好的生物相容性,可以植入人体。
碳纤维板和钢板的性能各有千秋,但市场规模来说,碳纤维板较为小众,钢板则规模巨大,这是原材料市场决定的。目前来说碳纤维产能供远小于求,需要在经过几十年的发展才能达到供需平衡。
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