碳纤维复合材料的大力发展,得益于哪些优势

  江苏博实科技:碳纤维增强材料是复合材料中应用较多的一种,也是最为重要的增强体。碳纤维具有低密度、高模量、高强度、抗化学腐蚀、耐高温、高导热、低热膨胀、低电阻、耐化学辐射等特性,并且还具有纤维的柔顺性和可编性。
 
  碳纤维复合材料作为现在大力发展的新型复合材料,其优点有:
 
碳纤维复合材料
 
  1、耐腐蚀
 
  碳纤维是经过2000-3000℃高温石墨化处理形成的类似石墨晶体的微晶结构,该结构本身就具有极强的耐介质腐蚀性,并且,碳纤维是一种非金属材料,电化学活性不高,在一些酸碱盐中弹性模量、强度等方面的优秀性能基本上无变化。因此,作为增强材料来说,碳纤维在耐腐蚀能力有足够的保证。
 
  2、质量轻,强度高
 
  碳纤维的密度为15-2.0g/cm3,相当于钢材密度的四分一,铝材的二分之一, 是实现轻量化的优质材料。碳纤维复合材料独特之处在于不仅重量轻,强度也非常大,最常见的T300碳纤维,抗拉强度达到3000MPa ,是钢的四倍之多,塑料更是不能与之相比。代替金属使用于汽车、高铁、飞机中,对提升速度,减少燃料的使用以及环境的保护都有重要意义。例如宝马i3;碳纤维材料使它的车身重量比传统钢制车身减轻50%,非常轻便;在桥梁结构中采用碳纤维复合材料,可以减少20%的重量。另外,机械手传动轴、体育用品、医疗器械,也能使用碳纤维减重。
 
  3、抗震能力强
 
  研究结果表明,碳纤维复合材料加固桥梁后可大大增加桥梁的抗震能力。因为碳纤维材料相对钢筋弹性模量小,荣誉变形大,用碳纤维复合材料加固之后的桥墩和柱子有更大的允许弯曲变形,抗震能力强大幅提高。
 
  4、抗疲劳能力强
 
  这主要是由于CFRP材料本身抗疲劳性能优异,因此在设计承受反复荷载的结构时,如考虑使用CFRP材料,则会显示出很大的优势。另外CFRP在纤维方向收拉伸荷载的蠕变性能相比于钢材要好很多。
 
  5、可设计性
 
  金属材料通常呈各项同性,有屈服或条件屈服现象。而碳纤维材料可以通过层合板理论,选择单层的铺设角、铺层比、铺层顺序。可根据载荷分布特点,针对性设计来获得需要刚度和强度性能,而传统金属材料只能通过加厚来实现。同时,层合板性能裁剪设计不仅可以获得所需的面内刚度和强度性能,还可以获得独特的面内与面外之间的耦合刚度。
 
碳纤维复合材料
 
  综上所述,碳纤维复合材料的明显优势会逐渐得到更多人的认可,江苏博实碳纤维是一家拥有多年碳纤维制品生产企业,拥有数十条完整的碳纤维复合材料生产线,并且团队研发和生产经验丰富,能够批量为客户提供高质量产品。