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阐述碳纤维制品的力学性能是怎样的

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碳纤维作为一种新型结构材料,以其重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等优异的性能优势,广泛应用于航空航天、汽车工业、医疗设备、轨道交通等领域。

碳纤维虽然是一种纤维材料,但其力学性能非常优异。常用的T300碳纤维材料的拉伸模量达到230gpa,拉伸强度达到3500兆帕,是钢的几倍,剪切强度也达到110兆帕。同时,其抗弯强度可达1300Mpa,而大多数金属材料没有抗弯强度。

在碳纤维材料的实际应用过程中,通常不单独使用,而是与树脂等基体材料融合形成碳纤维复合材料。碳纤维是一种各向异性的结构材料。垂直和平行纤维的性能不同,因此碳纤维与其他金属结构材料不同。因此,通过合理的铺设设计,碳纤维可以充分发挥其优势。


阐述碳纤维制品的力学性能是怎样的


碳纤维制品价格高的原因:

生产成本是高价格的一个重要原因。从组成上看,碳纤维是一种碳含量超过95%的材料。它与在家燃烧的木炭没有太大的区别,但它的结构与碳完全不同。这种材料是由片状石墨微晶和沿纤维轴堆叠的其他有机纤维制成,然后碳化和石墨化。也就是说,它是一种完全由人工干预制成的无机材料。碳纤维生产是一个非常复杂的系统过程,从前体的制备到预氧化石墨化,再到产品的上浆和包装,每一步的生产过程都有很高的要求,需要高精度的控制,很多设备的要求都很高。初始设备投资和维护成本高,这是碳纤维价格高的原因之一。特别是在炭化、石墨化后期,需要高温,生产过程中能耗高是碳纤维成本高的另一个原因。碳纤维核心生产技术牢牢掌握在少数发达地区手中,一些高性能的碳纤维仍然需要进口,这也导致了碳纤维价格的上涨。

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