碳纤维工程塑料优势:
1、高强度(是钢铁的5倍)
2、出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温)
3、出色的抗热冲击性
4、低热膨胀系数(变形量小)
5、热容量小(节能)
6、比重小(钢的1/5)
7、的抗腐蚀与辐射性能
碳纤维工程塑料性能特点:
(1)弹性模量高。玻璃钢的弹性模量较低,承受负荷时其应变量也相应较大,一般当应变量达到1%~2%时聚合物便发生脆裂,因此玻璃钢零件设计时,其允许承载能力不**过极限应力的60%,而碳纤维/聚合物复合材料的弹性模量约为玻璃钢的3~6倍,承载时应变量较小,因而设计时可允许在极限应力条件下使用。
(2)比强度和比模量高。碳纤维/聚合物复合材料的密度约为钢的1/4,铝合金的1/2,而强度和模量**过铝合金并接近于高强度钢,因此比强度和比模量是现有复合材料中高的,特别是比模量要高出玻璃钢好几倍。
(3)耐冲击性能好。碳纤维聚合物复合材料抗冲击性能较好,是“柔中有刚”的好材料,试验表明,用手在十步远的距离击穿不了1cm厚的碳纤维增强塑料。
(4)湿或高温条件下强度损失少。玻璃钢在潮湿环境下使用时,强度损失15%,甚至更多,而碳纤维增强塑料儿乎不受影响。在高温老化试验中,碳纤维增强塑料的强度损失也比玻璃钢少,此外,它的摩擦系数小,耐腐蚀、抗疲劳、耐瞬时高温性也比玻璃钢好。但其制品也存在各向、层间剪切强度低的特点,使其应用受到一定限制
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。
随着复合材料的不断开发,除了玻璃纤维增强塑料之外,又出现了碳纤维增强塑料、硼纤维增强塑料等。碳纤维是用粘胶丝、聚丙烯腈纤维和沥青丝等为原料,在300~1000℃下碳化而成的。碳纤维的直径较细,有7微米左右,但它的强度却异常的高。
碳纤维增强塑料在飞机、火箭、、宇宙航行方面的应用已越来越广泛。它首先被用于飞机制造上,可减轻飞机的自重,提高飞行效率。用碳纤维增强塑料代替铝合金或钛合金,可使飞机的总重量减轻15%,如果使用等量的燃料,飞机能增加飞行距离10%,上升率增加10%,起飞时跑道可缩短15%。
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