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较高的,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,用手枪在十步远的距离击穿不了1cm厚的碳纤维增强塑料。
(4)高潮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异性、层间剪切强度低的特点,使其应用受到一定限制
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碳纤维工程塑料具备了代替金属的优异性能,且质轻高韧,易于加工,其应用范围几乎涉及国民经济的各个领域。
1.汽车工业 碳纤维增强复合材料广泛应用于汽车工业,这主要是材料的耐油性、耐磨性和抗蠕变性较佳,代替传统的金属材料时具有重量轻的优势。
2.航空** 新材料比传统的铝材轻19%,这对提高速度、节省燃料较其有利。具有良好的经济性和长效性。目前,波音公司正在用其制造民用飞机的机舱。
3.文体用品 应用在网球拍和高尔夫球棒,也可用其制造头盔、汽车防撞杠和机器人手臂等。