碳纤维复合材料主要应用于哪些方面?

  碳纤维复合材料是先进复合材料中重要的增强材料,被广泛的应用用于国防工业领域,是JY飞机、无人机、JY箱体、火箭、导弹、卫星、舰船等先进装备不可缺少的战略性材料。在风力发电、体育休闲、交通运输、汽车工业、能源、化工、建筑等民用领域也有着广泛的应用。
 
  江苏博实碳纤维科技有限公司作为一家专业的碳纤维制品定制企业,拥有经验丰富的技术研发团队和先进的生产工艺,今天小编力邀江苏博实的戚工为大家讲述一下碳纤维应用在哪些方面?
 
  一、碳纤维复合材料在航天器上的应用
 
  碳纤维是现代航天技术中不可或缺的材料,被广泛应用于火箭、空间站、卫星、导弹武器等领域。将碳纤维复合材料应用在战略导弹的弹体和发动机壳体上,可大大减轻重量,提高导弹的射程和突击能力,如美国80年代研制的洲际导弹三级壳体全都采用碳纤维和环氧树脂复合材料。碳纤维应用在航天器上可以大幅降低结构重量,因而可显著提高燃料效率。采用碳纤维与塑料制成的复合材料制造的飞机以及卫星、火箭等宇宙飞行器,噪音小,而且因质量小而动力消耗少,可节约大量燃料。据报道,航天飞行器的质量每减少1kg,就可使运载火箭减轻500千克。
碳纤维飞机
  二、碳纤维复合材料在轨道交通中的应用
 
  碳纤维复合材料是新一代高速轨道列车车体选材的重点,它不仅可使轨道列车车体轻量化,还可以改进高速运行性能、降低能耗、减轻环境污染、增强安全性,碳纤维复合材料在轨道交通领域应用已经逐渐成为一种趋势。金属制造的轨道列车,车体强度高,但重量大,能耗高;以C20FICAS不锈钢地铁列车为例,其每千米能耗约为3.6×107 J(即10 kWh),运行15 万km约消耗540 000 GJ能量;碳纤维复合材料应用于列车车体,可使整车重量减少30%,大约可以节能27,000×30%=8,100 GJ73。
碳纤维在轨道交通中的应用
 
  三、碳纤维在体育休闲领域的应用
 
  碳纤维在下游应用较多的还是体育休闲领域,球棒和球拍框架是体育应用中出现较多的。据估计,每年的球棒的产量为3400万副。全世界40%的球棒都是由碳纤维制成的。网球拍框架的市场容量约为每年700万副,类似球杆、钓鱼竿、网球拍、羽毛球拍、冰球棍、自行车、帆板桅杆、航海船体等运动用品都是碳纤维的重要应用。碳纤维还应用在划船、赛艇、水上飞行器等其它体育休闲运动中。
碳纤维冰球杆,碳纤维体育器材
  四、碳纤维在医疗器械领域的应用
 
  碳纤维复合材料是制作医疗床板的优秀材料,用碳纤维复合材料制作的医疗床板射线透过率高达97%以上,成像更加清晰,碳纤维医疗床板相比传统医疗床板重量减轻约45%。并且化学性质稳定,抗腐蚀能力强,即便和酒精、药物、血液等常见医疗物品长期接触也不会出现腐蚀,清理方便。
碳纤维医疗床板
 
  五、碳纤维复合材料在汽车领域的应用
 
  碳纤维材料也成为汽车制造商青睐的材料,在汽车内外装饰中开始大量采用。碳纤维作为汽车材料,最大的优点是质量轻、强度大,重量仅相当于钢材的20%到30%,硬度却是钢材的10倍以上。所以汽车制造采用碳纤维材料可以使汽车的轻量化取得突破性进展,并带来节省能源的社会效益。
碳纤维汽车
  以博实为某客户定制的碳纤维汽车后备箱盖为例,在普通材质的汽车后备箱盖上,用重物敲击,表面会产生凹陷和掉漆现象,而碳纤维汽车后备箱盖比较坚硬,大力敲击表面不会产生破损,并且能迅速反弹重物。目前市面上出现很多碳纤维复合材料的汽车,比普通钢材的汽车重量能减少60%。与普通汽车相比,它们质量轻、速度快、油耗还低,在同样用油情况下,碳纤维汽车至少每小时多开50km。
 
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