本文作者:阿克蘇鋼結構施工工程

碳纖維及其應用技術pdf(碳纖維性能與應用)

阿克蘇鋼結構施工工程 2周前 ( 11-15 22:18 ) 963 搶沙發
本篇文章給大家談談碳纖維及其應用技術pdf,以及碳纖維性能與應用對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔,本文目錄一覽:,1、,汽車碳纖維的低成本應用技術,2、,碳纖維布怎么樣?碳纖維布特點及應用,3、,碳纖維材料在實際生活中有哪些應用,4、,碳纖維管加工與應用研究,5、,碳纖維有什么優缺點,可以應用到什么領域?

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本文目錄一覽:

汽車碳纖維的低成本應用技術

汽車 碳纖維復合材料(CFRP)可以說是 汽車 輕量化發展中的明星材料,近年來,行業對于這一“黑色黃金”材料的應用研究也在不斷發展。隨著國內前途K50和蔚來ES6兩款量產碳纖維復合材料部件車型的亮相,自主品牌已進入碳纖維應用的量產時代!與此同時,碳纖維復合材料的應用范圍也不斷擴展。從車身、內外飾系統向底盤、動力總成系統延伸;從外覆蓋件材料向結構件材料或結構增強材料擴展。但是,碳纖維的高成本仍是限制其發展的重要因素。目前,商業級的 汽車 碳纖維主要為PAN基碳纖維,其高成本問題主要集中在較高的PAN 原絲生產成本和較長的生產流程。因此,降低車用CFRP成本的主要路徑是降低 汽車 碳纖維原絲成本,尋求低成本纖維生產工藝以及低成本的CFRP制備工藝。

1. 大絲束生產工藝

一般48K以上的碳纖維稱為大絲束碳纖維,大絲束碳纖維的性能優點主要在以下兩方面:(1)大絲束碳纖維對PAN原絲的質量要求相對小絲束要低,可以采用民用PAN絲。(2)大絲束碳纖維的制造成本是小絲束的60%左右。

但是大絲束碳纖維的生產難點在于:大絲束纖維聚積,展紗效果不好,紗片難以均勻浸潤,紗片厚度和質量很難達到產品結構設計的要求; 在展紗過程中經常出現紗毛,導致亂紗和斷紗,影響生產效率和產品外觀,材料性能得不到有效轉換,產品性能不穩定。

日本三菱和東麗公司是較早掌握大絲束碳纖維低成本制造技術的典型代表。近年來,國內上海石化、吉利石化、光威復材、蘭州纖維等企業也相繼進行這一前端技術的開發,目前已實現大絲束碳纖維的國產化。

2. 低成本碳纖維前體開發

相關數據顯示,PAN的價格約占碳纖維生產成本的50%。因此,國內外碳纖維生產商也開始尋求PAN以外的更低成本的原料來制備碳纖維。美國、日本等 汽車 碳纖維主要制造國家已經開發出了包括聚烯烴類聚合物、木質素纖維素、電紡酚醛纖維、輻射丙烯酸紡織物等在內的低成本代替材料。如:美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)從紙漿廢液中提取的木質素,通過熔紡和碳化制成了低成本碳纖維,生產成本可控制在4~5$/kg。陶氏化學將聚乙烯等纖維以無氧狀態“蒸烤”炭化,把碳纖維在平面上排列或編織成片,再用樹脂加固之后才成為CFRP。瑞典的研究機構Innventia和Swerea SICOMP也聲稱可以基于100%軟木木質素前體制造出重約1.8g的編織CFRP層壓板。

3. 混雜碳纖維技術

將碳纖維與其他纖維進行混雜,在性能上可以互補,能有效降低生產成本。如,將碳纖維與玻璃纖維、芳綸纖維等混合,通過合理的結構設計可在保持材料原本高性能的基礎上降低生產成本。

4. 預氧化工藝

碳纖維生產過程中預氧化時間長,導致生產周期長也是造成碳纖維生產成本高的一個重要原因。目前,已有研究對PAN原絲進行紫外線、X射線等物理處理或采用KMnO4、C6H5COOH等化學處理降低環化溫度,縮短預氧化時間。工藝方面,可改變溫度、時間、氣體氣氛等工藝參數,提升碳纖維的性能。

碳纖維復合材料的制造成本主要由兩方面構成。一是源于熱壓罐、自動鋪層等成 型設備價格昂貴,二是因為復合材料較長的成型時間,造成人力物力的消耗。因此,基于高效成型的樹脂材料和新型成型工藝將是碳纖維復合材料低成本優化的重要途徑。

環氧樹脂因其優異的粘合強度和模量、耐蠕變性、高韌性和良好的抗疲勞性能,是碳纖維復合材料的首選。美國Hexion(瀚森)和陶氏 汽車 系統先后推出了2種60s可“瞬間固化”的環氧樹脂。其中,Hexion針對樹脂傳遞模塑成型(RTM)和液體壓縮成型(LCM)工藝推出EPIKOTE TRAC06170環氧樹脂與EPIKURE TRAC06170固化劑,僅需20s樹脂注入時間(RTM或LCM)和40s固化時間就可完成復合材料成型。

而陶氏推出的用于LCM工藝的VORAFORCE樹脂,可以直接將樹脂均勻地涂敷在干的纖維預制件上,并通過壓強使樹脂織物在厚度方向上均勻浸潤。

Gurit UK(英國固瑞特)也推出了“瞬間固化”環氧樹脂,其樹脂配方主要用于成套預浸料和熱進/熱出沖壓成型工藝。雖然該工藝固化周期需要 5min,但報道稱其制造的部件表面可達A級,無需模具后處理。

Huntsman Advanced Materials (亨斯邁先進材料)公司也宣布推出了一款快速固化的環氧樹脂。據亨斯邁介紹,該樹脂在140℃下僅30s就可固化,這使得1min內復合材料成型工藝成為可能。為此,亨斯邁還開發了與該樹脂配套的動態流體壓縮成型(DFCM),該工藝可以省去高壓注塑工藝,而且在很多情況下也可省略纖維預浸料工藝。與常規濕發壓縮成型(WCM)相比,該工藝的主要優點之一是可以減少層壓板層間縫隙,復合材料孔隙率低于1%,性能可媲美高壓的RTM工藝,且高達66%纖維體積含量(FVC)的復合材料可以在沒有特殊處理的條件來實現。

碳纖維復合材料的回收與再利用是降低碳纖維使用成本,提升其經濟附加值的一種有效方法。目前,對碳纖維回收方法的研究也在不斷更新,如,高溫熱裂解、氧化流化床法、超臨界流體技術等。

應用方面,福特在其2018年款的 探索 者運動型多用途車SUV中使用了再生碳纖維增強聚丙烯PP復合材料,用于A柱支架的剛性部分,代替原來使用的ASA材料。

碳纖維及其應用技術pdf(碳纖維性能與應用) 結構工業鋼結構設計

碳纖維布怎么樣?碳纖維布特點及應用

碳纖維布也叫碳纖維編織布、碳纖維加固布、碳纖維帶等,它是采用的12K碳纖維織造而成的。碳纖維布可以用于一些結構構件的抗拉、抗震加固,可以處理建筑裂縫,修繕和加固一些其它的工程中的缺陷。碳纖維布與它的配套浸漬膠一起使用可以成為碳纖維復合材料,它的性能就更加優越了。碳纖維布適用的范圍越來越廣泛,按惡魔碳纖維布到底好在哪里呢?下面我們一起去了解一下。

碳纖維布工藝原理

碳纖維布加固原理是:采用高性能的碳纖維配套樹脂浸漬膠粘結于混凝土構件的表面,利用碳纖維材料良好的抗拉強度,達到增強構件承載能力及強度的目的。

碳纖維布產品特點

強度高,密度小,厚度薄,基本不增加加固構件自重及截面尺寸。適用面廣,廣泛適用于建筑物橋梁隧道等各種結構類型、結構形狀的加固修復和抗震加固及節點的結構加固。施工便捷,無需大型機具設備,沒有濕作業,無需動火,無需現場固定設施,施工占用場地少,施工工效高。高耐久性,由于不會生銹,非常適合高酸、堿、鹽及大氣腐蝕環境中使用。

適用于各種結構類型,各種結構部位的加固修補,如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構。適用于港口工程和水利水電等工程中混凝土結構、砌體結構、木結構的補強和抗震加固,特別適合于曲面及節點等復雜形式的結構加固?;鶎踊炷恋膹姸纫蟛坏陀贑15。施工環境溫度在5~35℃范圍內,相對濕度不大于70%。

  碳纖維布主要用途

一、碳纖維布應用領域:

1)?宇航:機身、方向舵、火箭的發動機殼、導彈散流器、太陽能電池板等。

2)?體育器材:汽車部件、摩托車零件、釣魚桿、棒球棍、滑雪橇、快艇、羽毛球拍等。

3)?工業:發動機部件、風機葉片、傳動軸、以及電器零部件等。

4)?消防:適用于部隊、消防、鋼廠等特殊類高檔的防火服制作。

5)?建筑:建筑物使用荷載增加、工程使用功能改變、材料老化、混凝土強度等級低于設計值

結構裂縫處理、惡劣環境服役構件修繕、防護;執行標準GB50550-2010建筑結構加固工程施工質量驗收規范,防火等級:A級-不燃,執行標準GB8624-2006,德國標準DIN4102?A1級,土木建筑,橋梁、隧道、混凝土結構抗震、加固、補強材料:碳纖維布用于結構構件的抗拉、抗剪和抗震加固,該材料與配套膠粘劑共同使用,可構成完整的性能卓越的同固碳纖維布材增強體系。該體系適用于梁、?柱、板、隧道、圓形、弧等。

  二、碳纖維布應用性能:

1)?漏放鋼筋加固

2)?梁、柱斷裂加固

3)?加層抗震加固

4)?高架、橋梁維修加固

5)?剪力墻開門加固

6)?陽臺根部斷裂加固

A?自重輕,能在狹小的空間操作,施工過程不受影響

B?使用強度高,能靈活的用于抗彎、抗剪和抗壓的工程結構中

C?具有優良柔韌性,能包裹復雜的外形構件

D?滿足各種構件表面(橋梁、隧洞、板、梁、柱、通風桶、管道、墻體等)?的抗堿抗化學腐蝕要求

E?可對織物進行重復利用,覆蓋平整;對裝修影響小,貯存壽命長;容許操?作期限長,在操作前、操作中和操作后都允許環境存在一定的差異

F?抗高溫、抗蠕變、耐磨損、抗震性能良好

碳纖維布是一種非常實用的加固材料,它在很多行業當中都起著非常重要的作用。碳纖維布的質量非常重要,它直接決定著施工的質量,所以在選購碳纖維布的時候要認真辨別。一些不法商家用玄武巖纖維涂上黑色來冒充碳纖維,消費者可以使用火燒一下,真正的碳纖維布不會卷曲,燒的地方會和鐵絲一樣發紅,摸上去也很順滑。還有一點要注意,碳纖維布是一種導電材料,在施工的過程當中要采取一定的防護措施,保護施工人員的安全。

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碳纖維材料在實際生活中有哪些應用

碳纖維用途

比鋁還要輕,比鋼還要硬,比重是鐵的1/4,強度是鐵的10倍,這就是世界范圍內炙手可熱高科技材料碳纖維。隨著其用途日益多樣化、核心化,全球航天航空、體育休閑和工業應用中碳纖維替代鋼鐵廣泛采用。

由于碳纖維復合材料密度低、剛性好合強度高,成為一種先進的航天材料。我國對碳/碳燒蝕材料相關的科技問題進行了深入地研究,其研究成果已在導彈發射管、固體火箭發動機殼體、衛星和飛船上等得到應用。

飛機和汽車制造

碳纖維作為汽車材料,最大的優點是質量輕、強度大,重量僅相當于鋼材的20%~30%,硬度卻是鋼材的10倍以上。美國波音公司推出新一代高速寬體客機—“音速巡洋艦”,約60 %的結構部件都將采用強化碳纖維塑料復合材料制成。

我國自行研制的碳纖維復合材料剎車預制件,其性能已全面達到國外水平。采用這一預制件技術所制備的的國產碳/碳剎車盤已批量裝備于國防重點型號的軍用飛機,并在B757-200型民航飛機上使用,在其它機型上的使用也在實驗考核中,并將向坦克、高速列車、高級轎車、賽車等推廣使用。

體育休閑用品

體育應用中的三項重要應用為高爾夫球棒、釣魚桿和網球拍框架。目前,據估計每年的高爾夫球棒的產量為3400萬副。全世界碳纖維釣魚桿的產量約為每年2000萬副。網球拍框架的市場容量約為每年600萬副,其它的體育項目應用還包括冰球棍、滑雪杖、射箭和自行車,同時,碳纖維還應用在劃船、賽艇、沖浪和其它的海洋運動項目中。

風力發電機葉片

如今,世界上風力發電機組的發電機額定功率越來越大,與其相適應的風機葉片尺寸也越來越大。為了減少葉片的變形,在主乘力件如軸承和葉片的某些部位采用碳纖維來補充其剛度。

碳纖維加固建筑結構

我國從1997年開始從國外引進碳纖維復合材料加固混凝土結構技術,并開始進行相關研究。由于其巨大的技術優勢,近幾年,上海悍馬建筑科技有限公司聯合清華、同濟、復旦等國內高校相關學者、教授開展了此項研究工作,并取得了一批接近國際先進水平的研究成果。由于我國具有世界上最為巨大的土木建筑市場,碳纖維加固材料基本都使用上海悍馬的。如:東方明珠、蘋果(上海)研發中心、上海環球國際中心、白云機場、上海世博園等。

其他應用

在鐵路建筑中,大型的頂部系統和隔音墻在未來會有很好的應用,這些也將是碳纖維很有前景的應用方面。壓力容器主要用在汽車的壓縮天然氣(CNG)罐上,而且還用在救火隊員的固定式呼吸器(SCBA)上。

碳纖維的其它應用包括機器部件、家用電器、微機及與半導體相關的設備的復合材料的生產,可以用來起到加強、防靜電和電磁波防護的作用。另外,在X射線儀器市場上,碳纖維的應用可以減少人體在X 射線下的暴露。

碳纖維管加工與應用研究

摘要:本文對碳纖維管材的性能、加工方法和應用進行了全面的介紹,說明碳纖維管材在民用和軍用領域的重要意義,有助于相關行業對本類產品做進一步的了解,推進碳纖維管材在更大范圍內得到應用。

關鍵詞:碳纖維管材 制作方法 應用

1.概述

碳纖維管又稱碳素纖維管,也稱碳管、碳纖管,這種材料是用碳纖維復合材料預浸入苯乙稀基聚脂樹脂經加熱固化拉擠纏繞做成的,碳纖維具有高強度、低密度、壽命長等特性,簡單的說,比鋁輕,比鋼硬,是良好的民用、軍用材料。近年來,我國在碳纖維方面的研究和利用也在突飛猛進地發展,碳纖維管作為應用最早、最廣泛的碳纖維制品已被許多行業所接受,這些行業在積極主動使用碳纖維管作為原有金屬制品的替代品,以期獲得產品質量的提升。本文就針對碳纖維管的優勢、加工方法及應用做一個綜合性的論述。

2.碳纖維管材的優點

2.1重量輕、強度高。

碳纖維管材密度小、重量輕,其比重僅是鋼材的四分之一,但是其抗拉強度很高,可達到3000MPa以上,是鋼材的6-12倍,是塑料制品的幾十倍。碳纖維管材輕質高強的特性,使其在運輸和施工安裝都具有顯著的優勢。

2.2耐腐蝕、抗老化,使用壽命長。

碳纖維材料能耐酸、堿、鹽、部分有機溶劑及其它腐蝕性侵蝕,在防腐蝕領域有其它金屬無法比擬的優越性,除此之外,其還有較好的耐水性和抗老化性,因此無論在腐蝕性的環境、惡劣的氣候還是潮濕的環境中,碳纖維管材的使用壽命都可達到25年以上。

2.3表面光滑美觀,可設計性強。

碳纖維管材是采用碳纖維復合材料預浸入苯乙稀基聚脂樹脂經加熱固化拉擠(纏撓)而成。在制作過程中,可以通過不同的模具生產出各種型材,如:不同規格的碳纖維圓管,不同規格的方管,不同規格的片材,以及其它不規則異型材,具有一定的設計性。經過打磨噴漆,其表面顯得光滑美觀,在制作過程中也可以包3K進行表面包裝美化。

3.碳纖維管材的規格

碳纖維管材的型號規格多樣,按成型工藝不同可以分為拉擠管和纏繞管;按紋路不同可以分為平紋、斜紋和純黑;按表面處理不同可分為亮光、啞光;按形狀不同可以分方管、圓管和異形管,其中異型管包括橢圓管、工字管、半圓型管等。一般的碳纖維管材的直徑有10mm-800mm,長度最長可達10m。拉擠空心管1-25mm,壁厚0.5-5mm,拉擠實心管(棒)直徑0.5-30mm,編制空心管直徑1.0-70mm,壁厚0.5-5mm。

4.碳纖維管材的制作方法

4.1內芯模具的制作。

內芯模具要根據客戶對管材規格的要求進行制作,因為纖維纏繞時受到壓緊力,要求其集合形狀基本保持不變,因而在芯模原材料的選擇上,最好選擇具有良好剛性的金屬材料,如鋼和硬鋁,鋼的密度比硬鋁大,其硬度也比硬鋁大,但鋼的熱膨脹系數不及硬鋁。而高性能碳管制品是在高溫下進行固化的,如果采用硬鋁芯模,可通過硬鋁熱膨脹產生的固化內壓,提高碳管的密度和力學性能。所以在高性能碳管的纏繞工藝中,芯模宜選用金屬材料,而硬鋁則是首選材料。

芯模的封頭設計盡量使用扁橢球式,這種形狀可以保持筒身部分纏繞均勻,無堆積現象,防止出現“滑移“和“架空“現象。芯模的筒身部分可以制成等直徑,但是如果制品長度很長,同時考慮到機床的加工精度以及脫模等條件的限制,等直徑的筒身部分在應用中也許會存在困難,但是如果采取帶錐度的芯模就可以解決這個問題,實驗證明,1:1500-3500的錐度加工芯模筒身比較適宜。對較長的制品,制作芯模時可考慮分段對接芯模,以確保制品尺寸穩定。

通常在纏繞之前要在芯膜表面涂刷脫模劑,以便于之后的脫模,但是對于高性能碳管,有機類脫模劑在固化過程中易滲入樹脂中,造成制品缺陷,影響制品性能。如果在芯模表面涂覆一層含氟的脫模劑,就可以消除這種缺陷。

4.2根據規格要求,設計纖維層疊方式。

首先確定要做的板材厚度,按照厚度算出需要的層數,然后按照0°、45°、90°、-45°的順序疊層,然后模壓成型。

4.3將纖維層卷到內芯模具, opp卷制包裹。

4.3.1碳纖維管的加工成型方法主要涉及以下三種:纏繞成型法,將碳纖維單絲纏繞在碳纖維軸上,特別適用于制作圓柱體和空心器皿;擠拉成型法,先將碳纖維完全浸潤,通過擠拉除去樹脂和空氣,然后在爐子里固化成型,這種方法簡單,適用于制備棒狀、管狀零件等;真空袋熱壓法,在模具上疊層,并覆上耐熱薄膜,利用柔軟的口袋向疊層施加壓力,并在熱壓罐中固化。

4.3.2在碳纖維管的實際加工過程中,最基本的加工成型方法是纏繞法,這種方法易于實現機械化、自動化,比起其他方法,具有勞動條件好、勞動強度低、產品質量穩定、生產成本低等特點,所以應用十分廣泛。具體方式又稱為濕法纏繞,即將浸膠后的碳纖維集束,在一定張力控制下直接纏繞在芯膜上的工藝方法。其原理是采用卷管機上的熱輥使預浸料軟化,熔化預浸料上面的樹脂膠粘劑。在一定張力下,在輥的旋轉操作過程中,利用輥和心軸之間的摩擦,將預浸料連續卷到管芯上,直至所要求的厚度,然后通過冷輥冷卻定型。根據成型工藝中預浸料的上料方法,可分為手動上料法和連續機械方法。纏繞線型的方法是保證碳纖維纏繞產品質量的重要前提,管道的使用情況不同,纏繞線型也不同,具體線型有環向纏繞、縱向平面纏繞和螺旋纏繞三種。

4.3.3纏繞成型法的基本操作過程是:首先,清理輥筒,然后熱輥加熱到設定溫度,調整預浸料張力。在輥筒上不施加壓力,將引布先在涂有脫模劑的管芯上包繞一圈,然后放下壓輥,將引頭布在熱輥,同時將預浸料拉出來,貼在加熱部分頭布,與引頭布相搭接。引頭布的長度約為800-1200mm,視管徑而定,引頭布與膠布的搭接長度,一般為150-250mm。

在卷制厚壁管時,在正常運行時,將芯模的旋轉速度適當加快,靠近壁厚度設計放慢速度,以達到設計厚度,切斷膠布。然后在保持壓輥壓力的情況下,繼續使芯模旋轉1-2圈。最后提升壓輥,測量管坯外徑,合格后,從卷管機上取出,送入固化爐中固化成型。

4.4烘烤硬化,去OPP,脫芯。

將定型好的卷料從卷繞機取出,在固化爐中固化。管材固化后,去除芯模型,即可以得到復合材料纏繞管材,這個過程也叫固化脫模。在脫模過程中,車加工或鉗工去除封頭,再脫下制品,這有可能損及芯模表面,影響芯模的反復使用,可以利用耐高溫膠粘劑補平或者焊接再磨削到位。

4.5 兩端切去不光滑平整的部分,經過多道工序進行打磨、拋光。

初步完成的碳纖維管還需要進一步加工,首先根據成品的規格,將半成品的兩端多余部分去除,形成統一整齊的切面,然后經過專業打磨機和人工手工打磨、拋光,才能形成光滑而有光澤的表面。

5.碳纖維管的連接方法:

碳纖維管的連接方式有以下幾種:

最常用的是用環氧樹脂來連接,連接成功后如果管子里面一般會有殘留的樹脂,可以用丙酮清洗干凈。

其次,利用碳纖維管自身的結構來連接也比較常見。用碳鈦復合接頭在碳纖維管成型的過程中進行復合連接,不過,在連接的時候必須要考慮好受力的方式和連接件的結構。

另外,還可以用鉆孔連接,只不過碳纖維管的強度大,硬度高,鉆孔很不容易,不小心就會導致管子裂開,所以對操作水平有較高的要求。

碳纖維管也可以用粘膠的方式連接,相對比較簡單,要是使用機械方式就很困難,因為碳纖維產品本身的強度和硬度,很難找到比它性能好的加工工具,即便有也非常昂貴,而且磨損比較快。

6.碳纖維管的應用

碳纖維管材的應用范圍非常廣泛,其輕而強的力學特性和耐疲勞性,使其適用于航空、航天、建筑、機械設備、軍工、體育休閑等結構材料;其耐腐蝕、耐熱、垂直度好(±0.2mm)、機械強度高的特性,使產品適用于線路板印刷設備的傳動軸及醫療器械等;其強度高、抗老化,防紫外線、機械性能好的特性,適用于帳蓬、建筑建材、蚊帳、球袋、箱包、窗簾、廣告展架、雨傘、風帆、健身器材、箭桿、球桿、高爾夫練習網、旗桿開關插銷、水上運動器具等。碳纖維套管的保護線材、阻燃、增加線材強度等特性,近年來也頗受智能化領域的青睞。

7.碳纖維管的選擇

用于碳纖維管生產方面的碳纖維含量多少,直接決定其力學性能表現和價值。在選擇碳纖維管的時候,除了要關注碳纖維管中的碳纖維含量,也要重視用于生產碳纖維管的復合材料成分,不同的添加成分對產品的性能有不同的影響。但是最關鍵的一點,因為碳纖維復合材料屬于高新材料,整個行業特別是民用這一領域起步比國外要落后二三十年,國內無論是碳纖維生產商還是加工制造廠家都數量有限,隨著這個行業的興起,很多小作坊式的加工商也躋身行列,造成了技術水平層次不齊,產品質量缺乏保證等問題。因而,在碳纖維管材的選擇和訂制方面,本文綜合行業調查數據,羅列出該類型產品有一定影響力和品牌信譽的生產廠家,以供咨鑒。

7.1無錫威盛新材料科技有限公司(簡稱:威盛新材),是一家研發、制造碳纖維零部件的專業制造商,該公司擁有4000多平方的生產車間,配備大型熱壓機、熱壓罐、液壓成型臺、CNC高速銑床等多種設備,采用臺灣及日本等國際一流品牌原材料,產品通過美國UL、SGS以及ISO9001:2008等相關認證,產品常年出口歐美等國家。

7.2略

7.3略

8.碳纖維管的使用注意事項

碳纖維管雖然具有質輕、堅實、抗拉、強度高等突出優勢,但是在具體應用中也有一定的局限性,首先其制作依靠模具成型,難于更改尺寸,因而無法適應多尺寸多款式的訂單,現在的加工廠家還是依靠大批量訂做式訂單。在使用中,很多消費者發現碳纖維產品放置在陽光下會逐漸變白,因此碳纖維管材最好不要放置在陽光下,盡量貯藏在避光處。除此之外,因為碳纖維管具有一定的導電性能,因此使用時必須特別注意防電,禁止使用在需要絕緣的設備上。

9.結語

碳纖維管材憑借其優良的性能在多個行業擁有廣泛的應用前景,但是這種優良性能依靠的是有可靠保證的的原材料以及精湛的加工工藝,不是所有貼上“碳纖維”三個字的產品都能帶來所期望的質量。所有正在或者準備使用碳纖維管材的廠家都需要具備相關的基礎知識,才能對碳纖維管材進行有效甄別,為自身的產品帶來質的飛躍。

參考文獻

【1】《高性能碳纖維管纏繞芯模設計應用的幾點體會》,王建華、居建國、甄華生,《全國復合材料學術會議》,1998年。

【2】《碳纖維復合材料數控加工研究》,龔清洪、林勇、夏雪梅、楚王偉,《機械設計與制造》,2008.12。

【3】《碳纖維復合材料的孔加工》,張萬軍、劉永奇、錢秀松,《纖維復合材料》,2005.3

(版權所有,未經許可,禁止轉載)

碳纖維有什么優缺點,可以應用到什么領域?

碳纖維復合材料在汽車領域碳纖維及其應用技術pdf的應用主要是在汽車剎車片、汽車傳動軸、緩沖器、車身、汽車內飾以及發動機零件等碳纖維及其應用技術pdf,可有效降低汽車自重并提高汽車性能。

1、成本太高

與鈦合金相比碳纖維及其應用技術pdf,碳纖維復合材料車用部件的價格有過之而無不及碳纖維及其應用技術pdf,一些常見碳纖維車用部件的價格可能是傳統材料的好幾倍,而較大尺寸的碳纖維車用部件價格甚至超過萬元。這主要是因為部分碳纖維部件的制作過程需要很多的手工,并且報廢率很高,造成成本的大量上升。

2、變形幾乎無法修復

這也是碳纖維單體殼車身無法大規模鋪開的重要因素。由于碳纖維復合材料并不具備金屬材料的延展性,所以一旦出現碳纖維及其應用技術pdf了由外力導致的形變,也就意味著碳纖維單體殼車身內部的碳纖維已經出現了斷裂或者是層間樹脂脫層。而斷裂的碳纖維以及脫層的樹脂是無論如何也不可能接起來的,那么碳纖維單體殼車身只能報廢。相比之下,裂紋還可以補上幾層碳纖維進行修復。

3、碳纖維單體殼車身結構設計復雜

一般來說,框架式的車身在設計時,只需要對車身整體進行結構設計,因為金屬材料有著各項同性的材料特性。顧名思義,各項同性的意思就是指物體內部的物理、化學等性質不會因為方向的不同而有所變化,即某一物體在不同的方向所測出的性能數值完全相同。就比如說同一塊鋼板,性能放在哪都是一樣的。那么在設計過程中,金屬材料只需要考慮一個方向就可以。以常用的楊氏模量、泊松比、剪切模量等參數來看,只需要運用一次就可以完成計算。但是碳纖維復合材料就不是這么個情況,碳纖維復合材料的特性是各項異性。

4、碳纖維材料的壽命短

當然碳纖維本身是沒有問題的,問題是出在作為復合材料基體樹脂上。樹脂的耐久性要弱于金屬。光老化、高低溫、酸堿性都會加速其老化過程,繼而產生發黃、龜裂、發脆等問題。這個道理和咱們總會遇到的普通塑料零件的老化是一樣的。

關于碳纖維及其應用技術pdf和碳纖維性能與應用的介紹到此就結束了,不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ?如果你還想了解更多這方面的信息,記得收藏關注本站。

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