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碳纖維材料的抗拉強度分析

文章出處:網絡責任編輯:編輯人氣:發表時間:2018-02-14【

  碳纖維是一種新興的纖維材料(Material),性能優異,有強度高、模量高、重量輕、耐高溫、不生銹、電熱性能好、使用的時長長等優點,在宇航、體育、軍事、工業制造等領域備受重視。碳纖維復合材料在之前還有一種說法是,碳纖維制品與同等質量的金屬材料相比,碳纖維的強度等于金屬強度的12陪。碳纖維復合材料此前世界上碳纖維技術發達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產品和技術,保持著極其謹慎的態度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發達國家的嚴格控制。這篇文章,小編主要來給大家解析一下碳纖維的抗拉強度。

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    抗拉強度表示的是材料(Material)最大均勻塑性變形的抗力,市場(shì chǎng)上最常見的東麗T300碳纖維,抗拉強度在3400MPa左右。碳纖維手機殼是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。然而,碳纖維材料(Material)的抗拉強度理論值和實際值有很大差距,例如在工業中獲得碳纖維最高抗拉強度為7.02GPa,只有理論值的4%,試驗中獲得的碳纖維最高抗拉強度為9.03GPa,僅僅為理論值的5%。
    對此研究者們進行了多個實驗,并得出碳纖維的抗拉強度和纖維直徑、長度、缺陷有密切關系:
    1、直徑:碳纖維所含雜質、空隙、裂紋等缺陷都是隨機分布的,纖維直徑越粗,橫截面越大,單位(unit)長度的體積也隨之增大,包含缺陷的幾率增加。直徑越小,易制得強度特別高的的碳纖維。
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    2、長度:當纖維的直徑一定時,長度越長,體積越大,包含缺陷的幾率也增大,所以它的強度隨纖維長度的增加而下降。
    3、缺陷:碳纖維的缺陷主要分為表面缺陷和內部缺陷兩大類,它們對強度的影響(influence)有明顯差異,前者的影響(influence)要大于后者。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。碳纖維手機殼外柔內剛”,質量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼備紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。
    從上面可以看出,碳纖維材料(Material)的強度還有很大的提升空間。技術力量雄厚,選用進口優質原料,根據客戶的圖紙價生產碳纖維產品(Product),例如碳纖維汽車配件、高鐵零件、醫療板等,受到新老客戶的一致贊賞。碳纖維板的強度多少

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