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碳纤维管与玻璃纤维管的区别

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碳纤维管玻璃纤维管是复合材料管材两种应用形式,碳纤维管是利用碳纤维预浸料缠绕、拉挤或卷制等工艺制造而成的,而玻璃纤维管是玻璃纤维和树脂牵引拉挤而成的。这两种材料的管材在航天航空、汽车制造、体育等行业都有广泛应用,它们在性能上有哪些差别呢?

碳纤维管与玻璃纤维管的区别

碳纤维管密度为1.6g/cm³,不到铝合金的1/2,钢管的抗拉强度为300~ 600MPa,铝合金管材的抗拉强度为110~ 136MPa ,而碳纤维管抗拉强度约为1500MPa,抗拉强度优势明显。碳纤维复合材料热膨胀系数为-1.4x10^-6 ,能够保证产品尺寸稳定不易变形,碳纤维管疲劳强度极限为其拉伸强度的70%~ 80%,在长期交变载荷条件下工作时,碳纤维管更稳定,使用寿命更长。并且碳纤维材料导电性能好,电磁屏蔽性能优良。

玻璃纤维管密度2.53~2.55g/cm³,与同等规格碳纤维管相比较重,拉伸强度100~ 300MPa,弹性模量7000MPa,断裂时的伸长率1.5~4%,泊松比0.22,热膨胀系数4.8x10^-4。应变量也比较大,当应变到1%~ 2%时,树脂会碎裂,因此玻璃纤维管在允许承载应力不超过极限应力的60% ,而碳纤维管弹性模量大,能够在极限应力条件下保持良好的力学性能。

综上所述,碳纤维管在力学性能上比玻璃纤维管更具优势,但是二者各有其适用领域,比如在需要绝缘的场景,就需要用到玻璃纤维管。


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