碳纤维复合材料特性优势分析

      CFRP具有比重小、强度高、耐疲劳.耐腐蚀、抗蠕变、热膨胀系数小等优异特性,并且具有一-材多能、一材多用的特点,已被广泛应用于航空、航天、轮船、汽车、风电叶片、化工、机械、纺织、医疗器材以及文体用品等各个领域。CFRP属于各向异性材料,与金属类其他材料相比,其某些性能更为优异。

      (1)低密度。CFRP 密度仅为1.5-2 g/cm3,相比金属、金属合金而言,其密度大大降低。

      (2)比强度、比模量高。其比强度是钢材的5倍,而其比模量则是其他结构材料的1.2倍左右,这充分说明了CFRP在轻质高强方面的优越性。

      (3)耐高温性能好。在400℃时,铝合金的弹性模量近似为0,强度也急剧"下降,而CFRP的强度和弹性模量基本无变化。

      (4)良好的耐疲劳性能。金属材料的疲劳强度极限通常为拉伸强度的40%-50%,而CFRP的疲劳极限可以达到拉伸强度的70%~809%14。

      (5)良好的抗腐蚀性。CFRP 的表面是一层高性能的树脂材料,故其具有良好的耐酸、耐碱及耐油等性能4%。

      (6)材料的可设计性。CFRP的各向异性给设计带来较多的可选择性,可通过选择合适的铺层方向和层数以获得具有相对最佳性能的CFRP

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