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碳纖維復合材料

碳纖維復合材料是由有機纖維經過一系列熱處理轉化而成,含碳量高于90%的無機高性能纖維,是一種力學性能優(yōu)異的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。
碳纖維復合材料
概況
復合材料大家族中,纖維增強材料一直是人們關注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復合的玻璃鋼問世以來,碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復合材料相繼研制成功,性能不斷得到改進,使其復合材料領域呈現(xiàn)出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復合材料。
結構
碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。

碳纖維是由含碳量較高,在熱處理過程中不熔融的人造化學纖維,經熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。

碳纖維是一種力學性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7~9倍,抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。

用途
在天然氣領域的應用

壓縮天然氣(Compressed NaturalGas,CNG)在我國應用較為廣泛,用起來比較安全,成本低、無污染,是比較理想的能源。氣瓶是CNG的儲存容器,是CNG的關鍵部件,是合金鋼瓶或復合材料氣瓶均可。

相對于鋼瓶而言,碳纖維復合材料氣瓶破損安全性好,當復合材料氣瓶超載時可能發(fā)生少量纖維斷裂,此時壓力載荷會迅速在未破壞的纖維上重新分配,不致使氣瓶在短期內超過承載能力。

在風電領域的應用

風電的價格與風機功能是有關的,在一定范圍內它們成反比例的關系,也就是說電機功率越大,單位發(fā)電的成本也就越低。風力機的關鍵部件之一就是葉片,而葉片的長度對風機的功率起重要作用。

提高發(fā)電機的功率對葉片的長度、質量、材料強度有很高的要求。在發(fā)展更大功率風力發(fā)電裝置和更長轉子葉片時,采用性能更好的碳纖維復合材料勢在必行。

目前全球已經有不少的公司已經開始應用,如:德國葉片制造商采用了碳纖維新制造的56m長,5MW風機葉片。加上新型成型的加工技術支持,碳纖維復合材料在電力生產中一定會發(fā)揮起來越重要的作用。

此外,碳纖維復合導線輸電導線中也存在巨大的潛在市場,碳纖維復合導線可以提高輸送電能的效率,也是能源利用的重要領域。

在電動汽車領域的應用

復合材料加工能耗低、且輕質高強、成型工藝性好,已然是汽車工業(yè)以塑代鋼的理想材料。目前,汽車工業(yè)空前興盛,但也正面臨資源和環(huán)境的巨大挑戰(zhàn),如何推進汽車輕量化達到降低油耗的目的,是汽車工業(yè)發(fā)展的主題。

正因為碳纖維復合材料擁有熱固性和熱塑性,因此可適用于不同的汽車部件。在國際上,碳纖維復合材料已經應用于汽車的包括車身部件、動力部件等各個部件。值得提出的是,實現(xiàn)在汽車上真正大規(guī)模應用碳纖維復合材料,需要突破很多關鍵技術。

在石油領域的應用

石油是一種非常寶貴的能源,也是有限且不可再生的能源,當今綜合國力競爭的重要因素。在我國,機械采油井數(shù)占總生產井數(shù)的90%以上,在其中80%是采用傳統(tǒng)的桿泵抽油模式。

這種金屬抽油桿存在著大重量、易腐蝕、低疲勞性能,采油事故發(fā)生率高的缺點,而采用碳纖維復合材料連續(xù)抽油桿克制了這些缺點,具有高強、輕質、耐腐蝕、耐磨損的特點,大大提高采油效率,應用前景十分廣泛。

不可忽視的是,深海油氣開采是當今世界石油開發(fā)的趨勢,且我國深海油較豐富,更好更快地開發(fā)深海油氣也是我國當前石油戰(zhàn)略發(fā)展的重要課題。

目前,我國開采海域深度已經達到1500~3000m,深度不斷加深給原有的開采設備和技術帶來了難以攻克的技術難題。由此可見在深海油氣開發(fā)領域,碳纖維復合材料構件的研發(fā)是未來必然發(fā)展的方向​。

優(yōu)勢
1、高強度(是鋼鐵的5倍)。

2、出色的耐熱性(可以耐受2000℃以上的高溫)。

3、出色的抗熱沖擊性。

4、低熱膨脹系數(shù)(變形量小)。

5、熱容量小(節(jié)能)。

6、比重。ㄤ摰1/5)。

7、優(yōu)秀的抗腐蝕與輻射性能。

  • 合成石板 碳纖維板 碳纖維

    產品規(guī)格:
    1000*2000
    產品數(shù)量:
    88888
    經營模式:
    生產型
    執(zhí)照認證:
    已認證
    最近更新:
    2025/5/10 19:33:18
    經營品牌:
    遠華
    合成石板碳纖維板 碳纖維 主要特性:在溫度逐漸升高的環(huán)境中,仍能繼續(xù)保持其物理特性的能力,使其可在波峰式焊錫過程中,達到高標準的結果并且不會有變形的情況發(fā)生。在短時間置于350℃及持續(xù)在260℃的
    ¥0元/公斤

    所在地:廣東東莞

    東莞市遠華絕緣材料有限公司

  • 咖啡色peek塑料棒 阻燃耐高溫碳纖維板棒

    產品規(guī)格:
    1000mm-2000mm
    產品數(shù)量:
    88888
    經營模式:
    生產型
    執(zhí)照認證:
    未認證
    最近更新:
    2024/4/16 10:30:32
    經營品牌:
    澳興 恩欣格
    產品特性: 防靜電,耐油耐磨,耐壓, 產品顏色: 黑色咖啡色紅色藍色本色米白色米黃色,可定制更多顏色,歡迎致電。 產品規(guī)格:支持定制尺寸
    ¥35元/kg

    所在地:廣東東莞

    東莞市澳興電子科技有限公司

  • 19米碳纖維雷達天線測量桿 輕型升降桅桿 重載荷升降塔

    產品規(guī)格:
    19000
    產品數(shù)量:
    9000
    經營模式:
    生產型
    執(zhí)照認證:
    已認證
    最近更新:
    2024/7/19 17:15:16
    經營品牌:
    萬佳 神星牒 速新 辰銳西 潤森明志
    19米碳纖維雷達天線測量桿輕型升降桅桿重載荷升降塔 編輯:薛紅 碳纖維雷達天線測量桿是一種在雷達天線測試過程中使用的關鍵構件,其采用碳纖維復合材料制造,
    ¥2000元/米

    所在地:河南鄭州

    鄭州萬佳防雷有限公司

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