碳纖維複合材料的應用分析

2021-01-10 江蘇博實碳纖維

江蘇博實科技:碳纖維是一種力學性能優異的新材料,比重不到鋼材的1/4,碳纖維樹脂複合材料的抗拉強度一般在3500Mpa以上,高出鋼材的7-9倍,抗拉彈性模量為23000-43000Mpa,也是高於鋼數倍。碳纖維複合材料還具有良好的耐酸鹼鹽腐蝕性能,這個性能使其在某些領域有著無可比擬的競爭力,尤其是在電動汽車、無人機、機器人領域。

碳纖維複合材料的應用首先興起是在航空航天領域,例如太空梭機頭、機翼、艙門等部件;衛星的構架、天纖維、太陽能翼片底板、太陽能電池板,包括太空站和天地往返運輸系統上一些比較關鍵的零部件也採用的是碳纖維複合材料。碳纖維還具有低密度、高升華熱、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導電導熱性、電磁屏蔽性、易加工性等優良性能。因此,碳纖維被廣泛地應用於軍事及民用工業的各個領域。

碳纖維管

在土木建材領域,水泥的應用量是十分巨大,但水泥存在著脆性大、抗拉強度低等缺點。如果將碳纖維複合材料加入混凝土或者水泥中,可以克服水泥強度低、易開裂、易侵蝕等缺點,尤其是在北方寒冷地區有著巨大的應用空間。在大型建築中,如果採用輕量化的碳纖維複合材料可以大大降低建築結構的重量,方便施工,減少施工時間,縮短施工周期。碳纖維複合材料模量高、拉伸強度大、可用於建築物加固和受損部位修補,大大增加建築物的耐衝擊性能。

碳纖維複合材料因其具有高強度、低密度、高X射線透過率、低X射線吸收率等,在醫療放射領域經常被用來製作醫療床板。利用碳纖維複合材料作為蒙板,中間採用泡沫夾芯製成的三明治結構的床板,各項性能明顯優於傳統的酚醛樹脂板、木板、聚碳酸酯板等床板,對於提高醫療設備整體性能起到重要作用。博實產的一款1mm的碳纖維醫療床板,它的X光透過率是98%,散射和吸收消耗為2%,總損耗也不足傳統材料CT床板的1/5。由此可見,碳纖維材質的CT床板對醫療診斷的精確度幫助是非常大的。

碳纖維板

碳纖維複合材料在體育運動器材上的應用量也特別大,約佔總量的50%左右。像高爾夫球桿、網球拍、羽毛球拍、帆船桅杆、航海船體等都可以採用碳纖維複合材料製造。全世界有40%的球棒是碳纖維複合材料製成,在日本,釣魚竿基本上都是採用碳纖維複合材料製成。除此之外,碳纖維還應用在船槳、賽艇等海洋運動中,在日常生活中,碳纖維複合材料還被應用在音箱、浴霸、取暖器、行李箱上,包括一些電子產品,如筆記本電腦、電腦機箱、手機等。

我國碳纖維複合材料發展迅速,在飛機、高鐵上有著巨大需求,包括一些下遊產業,需求也是十分巨大。但是我國碳纖維複合材料的生產技術與發達國家相比還存在著不小的差距,目前我國碳纖維原料多依靠進口,降低碳纖維的價格、提高碳纖維的生產總量還是一個比較漫長的過程。

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  • 碳纖維複合材料阻燃性能的應用意義
    碳纖維複合材料是具有輕質、高強度等特點的新一代結構材料,在汽車、航空航天、工業軌道交通等領域有著良好的應用,但由於碳纖維複合材料中最常見的環氧樹脂具有耐高溫性差、點火點低等最大缺點,因此碳纖維複合材料的應用受到限制,使得碳纖維複合材料具有阻燃性能,不僅可以提高產品的安全性,而且還可以拓寬碳纖維在未來的應用局限。
  • 碳纖維複合材料在地鐵中有哪些應用優勢?
    碳纖維地鐵  碳纖維複合材料應用於地鐵車輛的製造那麼碳纖維複合材料可以用於哪些地鐵零部件的製造呢?   碳纖維複合材料可用地鐵車體、轉向架構架、司機室、設備艙及設備機體是大規模應用碳纖維複合材料的地鐵車輛,特別是成功突破碳纖維大型複雜件結構設計、製造成型等關鍵技術,實現了碳纖維複合材料在車體、轉向架構架、司機室等車輛主承載結構上的全面應用。
  • 應用在軍事裝備中的碳纖維複合材料
    可用於軍事裝備中的碳纖維複合材料碳纖維「外柔內剛」,不僅具有碳材料的本質特性,又兼備紡織纖維的柔軟和可加工性,是新一代高性能增強纖維。比頭髮絲還細幾倍的碳纖維與樹脂、碳、陶瓷、金屬等基體,經過特殊複合成型工藝製造,即可獲得性能優異的碳纖維複合材料,能夠廣泛應用於航空、航天、能源、交通、軍用裝備等眾多領域,是國防軍工和民用生產生活的重要材料。
  • 碳纖維複合材料應用在無人機等航空航天領域
    碳纖維是含碳量在90%以上的碳素材料,與其他高性能的纖維相比具有最高的比強度和比模量,因此,力學性能十分優異。此外,碳纖維還具有密度低、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導電導熱性、電磁屏蔽性、易加工性等優良性能。因此,碳纖維被廣泛的應用於軍事及民用工業的各個領域,在航空航天所作出的卓越貢獻尤其受矚目。
  • 高性能碳纖維複合材料在航空航天中的主要應用特點
    碳纖維複合材料具有質量輕,較好的延展性、較高的比強度、導熱、耐高低溫、抗腐蝕隔熱、減振以及獨特的透電磁波,吸波隱蔽性和易加工性等特點,在航空航天領域應用較為常見。由於碳纖維複合材料鋪層的各向異性特徵,鋪層取向又可以在很寬的範圍進行調整,所以可通過改變鋪層的取向與鋪疊順序來改變碳纖維複合材料的彈性和強度特性,以獲得滿足使用要求、具有最佳性能質量比的碳纖維複合材料結構。 碳纖維複合材料的力學性能存在著金屬材料所沒有的耦合效應。
  • 碳纖維複合材料在無人機等航空航天領域的應用
    復材網 碳纖維是含碳量在90%以上的碳素材料,與其他高性能的纖維相比具有最高的比強度和比模量,因此,力學性能十分優異。此外,碳纖維還具有密度低、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導電導熱性、電磁屏蔽性、易加工性等優良性能。因此,碳纖維被廣泛的應用於軍事及民用工業的各個領域,在航空航天所作出的卓越貢獻尤其受矚目。
  • 碳纖維複合材料在小型無人機上的應用優勢是什麼?
    其中,樹脂基碳纖維複合材料可用於製造飛機、衛星、火箭等飛行器的部件重量輕而且強度高抗疲勞性能優良。新一代民用客機如波音787, 其結構中複合材料的佔比超過了50%,機翼蒙皮等部位大量採用碳纖維複合材料。碳纖維複合材料的使用不僅降低了飛機的重量,還增加了使用壽命。因此,在小型無人機領域,碳纖維複合材料也得到了廣泛的應用。
  • 使用碳纖維複合材料的無人機機身優勢分析
    碳纖維複合材料以其特有的性能,廣泛運用在國防航空領域。碳纖維質輕、強度大、剛度大、耐熱耐腐蝕,因此在無人機風靡的時候,科技研發人員也在考慮把碳纖維複合材料運用到無人機的外殼當中。可以更好地減輕質量。再加上無人機往往被用來執行空中偵察、監視、通信、反潛、電子幹擾等特殊任務,也使得碳纖維複合材料在多個方面都體現出了其應用優勢。可整體—體化成型無人機往往具有高度翼身融合的飛翼式總體氣動外形,需要在結構上採用大面積整體—體化成型技術。
  • 熱塑性碳纖維複合材料或將取代熱固性碳纖維
    碳纖維複合材料根據樹脂基體的不同,可分為熱塑性碳纖維複合材料和熱固性碳纖維複合材料兩大類,目前,市場上應用的還是以熱固性碳纖維複合材料為主,尤其是以環氧樹脂基碳纖維複合材料居多。既然熱塑性碳纖維複合材料的優勢如此明顯,那麼其是否會取代熱固性碳纖維複合材料呢?目前,基於熱固性碳纖維製品起家的碳纖維零部件製造商無錫智上新材正致力於熱塑性碳纖維零部件的推廣應用,對此問題,無錫智上新材的答案是否定的,其認為有以下幾個原因:首先,熱塑性碳纖維複合材料與熱固性碳纖維複合材料在應用場景上有一定的區別。
  • 碳纖維複合材料應用於軍用貨櫃的優勢有哪些?
    由於碳纖維複合材料的種種優勢,在軍用箱體方面也開始推展開。 一、輕量化碳纖維絲的密度區間為1.5~2.0g/cm^3,相對於大部分金屬材料要小很多,即便很輕的鋁也要比碳纖維高出一倍。碳纖維多使用的樹脂基體,大部分樹脂的密度比碳纖維絲還要低,所以碳纖維複合材料重量相對於金屬材料有著明顯的優勢。
  • 機器人用碳纖維複合材料使用指南
    例如,常見的環氧類樹脂基碳纖維複合材料具有易燃性,在高溫等環境下就不適用,在這類特殊工作環境下使用碳纖維複合材料,就必須選擇具有阻燃功能的。無錫智上還專為此種應用,研發出耐高溫、阻燃等特殊類型的碳纖維複合材料,擴大了碳纖維復材的應用範圍。
  • 碳纖維複合材料在無人機上的應用優勢
    與傳統的金屬材料和複合材料相比,碳纖維複合材料具有輕質高強、抗疲勞、耐酸鹼鹽腐蝕等特點,被認為是解決無人機質量問題的最佳選擇。這也會使得碳纖維複合材料在各方面都體現出優勢。可植入晶片或合金導體   碳纖維複合材料還可以植入晶片或合金導體,能夠形成具有智能的結構整體,可在惡劣環境下長期使用,且不會破壞植入的設備性能,能夠可靠的執行特殊任務。
  • 分析碳纖維複合材料無人機的幾種成型方式
    碳纖維在無人機上的應用已經是稀鬆平常的事情了,無論是軍用或者民用方面都有著廣闊的發展空間。那麼你知道碳纖維無人機是怎麼成型的嗎?如果還不了解那就繼續看下去吧。熱壓罐成型是複合材料高性能成型工藝之一,一般速度要求較高的無人機,其複合材料構件和主要承重構件多採用這種工藝進行製造。
  • 碳纖維無人機的應用優勢分析
    江蘇博實科技:碳纖維增強樹脂基複合材料(CFRP) 是碳纖維複合材料的一種,由於其突出的質量輕、強度大、持久性強、耐高溫、化學性質穩定等性能而應用於各個領域。隨著航空航天科技快速發展,對碳纖維材料性能的需求也越來越高,越來越趨向於高性能化,低成本化,多功能化。
  • 【科普知識】碳纖維複合材料在飛機結構中的應用優勢有哪些?
    【科普知識】碳纖維複合材料在飛機結構中的應用優勢有哪些?隨著碳纖維複合材料技術的不斷發展與成熟,碳纖維複合材料被廣泛的應用在軍用與民用飛機上,使用量也在不斷的增加。隨著碳纖維複合材料相關產業日益壯大,複合材料逐漸成為穩定成熟的飛機製作材料。碳纖維增強樹脂基複合材料(CFRP)具有質量輕等一系列突出的性能,在對重量、剛度、疲勞特性等有嚴格要求的領域以及要求高溫、化學穩定性高的場合,碳纖維複合材料都具有很大優勢。
  • 連續碳纖維複合材料3D列印的成型工藝
    連續碳纖維複合材料3D列印的成型工藝連續碳纖維複合材料3D列印的成型質量與成型性能受到三維成型過程中溫度、速度、層高等多工藝條件及複合材料本身、列印噴頭等多物理參數的影響,合理工藝參數的選擇是高質量碳纖維三維成型的保證。
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    「碳纖維生產技術」(carbonfiber8)小編來給大家介紹一下碳纖維複合材料的特點及其優缺點。      1、可設計性強。這是碳纖維複合材料有別於傳統材料的最顯著特點。它的力學、機械、熱、防腐、抗老化等物理化學性能都可按製件的使用要求和環境條件,通過組分材料的選擇、匹配以及界面控制等材料設計手段,最大限度地達到預期目的,以滿足工程結構的使用性能要求。2、材料與結構的同一性。碳纖維複合材料與其說是材料倒不如說是結構更為恰當。
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  • 碳纖維對聚苯硫醚(PPS)複合材料性能的影響
    其在力學強度、熱穩定性、耐腐蝕性、耐老化性和阻燃性等多方面都表現出良好的性能優勢,但是,純的PPS樹脂也具有脆性大、韌性不夠等性能缺陷,因此在實際應用中需要通過複合材料改性的方式來實現最佳的應用效果。其中,碳纖維增強就是行之有效的方法之一。利用碳纖維提升PPS複合材料的性能應該根據PPS複合材料的實際應用需求來決定,同時也要兼顧製造成本。