碳纖維及其復合材料的用途
A. 碳纖維復合材料有哪些功能
碳纖維復合材料在大型飛機、風力發電葉片、汽車部件、石油開采抽油桿、電力輸送電纜等領域的應用將推動節能減排的實現,但是由於碳纖維及其復合材料的生產成本較高而限制了其使用范圍。因此,應通過積極降低成本來開拓和培育下游應用市場。
B. 碳纖維樹脂復合材料用途有哪些缺點介紹
雖然我們周圍可以選擇的基礎材料有很多,但是各種材料都有本身難以替代的優勢以及缺點,因此有一些廠家就開始尋求多種材料復合而成的復合材料,比如今天為大家舉例的碳纖維樹脂復合材料,顧名思義就是綜合了碳纖維以及樹脂這兩者優勢的一款材料產品,它經過熱處理和多種多樣的工序和步驟加工而成,是一種力學性能十分出色的新型材料。一方面具有碳材料本身的穩定牢靠特點,另外一方面又具有紡織纖維柔軟可以加工的表現,所以應用在日常生活中的許多領域。
一、碳纖維樹脂復合材料用途
1.航空航天,飛機的外殼和內部裝備都可以用碳纖維來完成,同等強度,輕於合金,省燃料。
2.風力發電,發電機的葉片由碳纖維+玻纖製作,電力環保,未來能源的方向之一。
3.體育市場,高爾夫球桿身、網羽球拍、登山杖、自行車、滑雪板、溜冰鞋、釣竿、潛水氣瓶等等高檔產品都由碳纖維製作。
4.汽車配件,外殼、車架、空氣動力學配件、座椅、內飾甚至輪轂都可以由碳纖維製作,同樣屬於高端市場。
5.建築加固,碳纖維短切絲可以用於混凝土內,加強加固的作用
6.流行市場,由於碳纖維可以製作出高檔感的外觀,在鞋底、袖扣、皮帶扣、高檔煙酒包裝、電子產品外殼等領域也被青睞,但用量少,都為高檔產品。
7.音樂領域,提琴、吉他、笛、等樂器以及音箱由碳纖維製作的效果非常令人驚嘆。
8.其他:頭盔、滑鼠墊、眼鏡架、三腳架、手錶等領域亦有應用。
二、碳纖維復合材料缺點
成本高——盡管CFRP復合材料性能優異,為什麼碳纖維沒有廣泛地應用於產品生產呢?目前,CFRP復合材料生產成本過高。根據當前的市場情況(供給和需求),碳纖維的種類(航天VS商品級),纖維束的大小不同,纖維的價格也判若雲泥。每磅碳纖維原材料的價格,可達5-25倍玻璃纖維價格不等。而相比於鋼材,CFRP材料的高成本性就更加突出了。
導電性——這既可以作為碳纖維復合材料的優勢,也可能成為實際應用中的一個缺陷。碳纖維導電性極強,而玻璃纖維是絕緣的。許多產品使用玻璃纖維,而不能用碳纖維或金屬替代,是因為其要求具備嚴格的絕緣性。
在公用設施生產中,許多產品都需要使用玻璃纖維。例如,梯子的生產使用玻璃纖維作為梯架,原因在於:當玻璃纖維梯子與電力線接觸時,觸電的可能性會降低許多。而碳纖維梯子導電性極強,後果則不可想像。
今天為大家介紹的碳纖維復合材料是一種新型的復合產品,它不僅僅力學性能優異,而且一方面具有碳材料本身的穩定性,另外一方面有紡織纖維柔軟,可以加工的優點表現。算是新一代的增強纖維。我們在日常生活中的很多地方都可以看見它所扮演著的關鍵角色,因為碳纖維復合材料耐高溫耐摩擦,而且導電導熱和耐腐蝕,經過長久的使用,也不會出現性能方面的損耗,除此之外,還可以發現一款合格的碳纖維復合材料,既可以用來製作某些精密儀器,還可以用在飛機結構或者是電工領域。
C. 碳纖維強化復合材料的概念、作用及發展現狀
有點就是輕,強度高
質量大概是鋼材的4分之1左右,大概
強度高
一般用的都是碳纖版維復合材料權,不能直接用
如果說對氣流的影響,這個應該是設計的問題。和材料本身沒有關系。
以後的汽車應該是往這個趨勢發展,但是現在還是成本的問題
特別是街頭改裝車.我只知道這些了
這個是PDF 裡面的內容非常多,
http://140.124.61.21/construction/download/CFRP-handbook.pdf
D. 碳纖維復合材料有哪些重點應用領域
復合材料的用量已成為衡量軍用裝備先進性的重要標志。
復合材料的興起豐富了現代材料家族。尤其是具備高強度、高模量、低比重碳纖維增強復合材料的出現,使其成為各類軍民裝備重要的候選材料之一。
美國國防部在2025年國防材料發展預測中提到,只有復合材料能夠將強度、模量和耐高溫的指標在現有基礎上同時提高25%以上。
正是如此,復合材料正成為航空以及國防裝備的關鍵材料。
一、航空航天領域
滑雪板
用碳纖維增強復合材料製造的滑雪板,其特點是剛性大,耐摩擦,在轉彎、斜坡和越野賽中腳底用力較小。用CFRF製造的滑雪杖在運動界也享有盛名。其特點是剛性大、重量輕,一般在150克左右。
E. 碳纖維布用途是什麼
碳纖維是一種抄纖維狀碳材襲料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電,具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。用碳纖維與塑料製成的復合材料所做的飛機不但輕巧,而且消耗動力少,推力大,噪音小;用碳纖維制電子計算機的磁碟,能提高計算機的儲存量和運算速度;用碳纖維增強塑料來製造衛星和火箭等宇宙飛行器,機械強度高,質量小,可節約大量的燃料。1999年發生在南聯盟科索沃的戰爭中,北約使用石墨炸彈破壞了南聯盟大部分電力供應,其原理就是產生了覆蓋大范圍地區的碳纖維雲,這些導電性纖維使供電系統短路。
目前,人們還不能直接用碳或石墨來抽成碳纖維,只能採用一些含碳的有機纖維(如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等)做原料,將有機纖維跟塑料樹脂結合在一起,放在稀有氣體的氣氛中,在一定壓強下強熱炭化而成
F. 碳纖維復合材料的應用有哪些
碳纖維復來合材料的應用領域:
1. 航空航源天,飛機的外殼和內部裝備都可以用碳纖維來完成,同等強度,輕於合金,省燃料。
2. 風力發電,發電機的葉片由碳纖維+玻纖製作,電力環保,未來能源的方向之一。
3. 體育市場,高爾夫球桿身、網羽球拍、登山杖、自行車、滑雪板、溜冰鞋、釣竿、潛水氣瓶等等高檔產品都由碳纖維製作。
4. 汽車配件,外殼、車架、空氣動力學配件、座椅、內飾甚至輪轂都可以由碳纖維製作,同樣屬於高端市場。
5. 建築加固,碳纖維短切絲可以用於混凝土內,加強加固的作用
6. 流行市場,由於碳纖維可以製作出高檔感的外觀,在鞋底、袖扣、皮帶扣、高檔煙酒包裝、電子產品外殼等領域也被青睞,但用量少,都為高檔產品。
7. 音樂領域,提琴、吉他、笛、等樂器以及音箱由碳纖維製作的效果非常令人驚嘆。
8. 其他: 頭盔、滑鼠墊、眼鏡架、三腳架、手錶等領域亦有應用。
G. 碳纖維有什麼優缺點,可以應用到什麼領域
碳纖維復合材料在汽車領域的應用主要是在汽車剎車片、汽車傳動軸、緩沖器、車身、汽車內飾以及發動機零件等,可有效降低汽車自重並提高汽車性能。
1、成本太高
與鈦合金相比,碳纖維復合材料車用部件的價格有過之而無不及,一些常見碳纖維車用部件的價格可能是傳統材料的好幾倍,而較大尺寸的碳纖維車用部件價格甚至超過萬元。這主要是因為部分碳纖維部件的製作過程需要很多的手工,並且報廢率很高,造成成本的大量上升。
2、變形幾乎無法修復
這也是碳纖維單體殼車身無法大規模鋪開的重要因素。由於碳纖維復合材料並不具備金屬材料的延展性,所以一旦出現了由外力導致的形變,也就意味著碳纖維單體殼車身內部的碳纖維已經出現了斷裂或者是層間樹脂脫層。而斷裂的碳纖維以及脫層的樹脂是無論如何也不可能接起來的,那麼碳纖維單體殼車身只能報廢。相比之下,裂紋還可以補上幾層碳纖維進行修復。
3、碳纖維單體殼車身結構設計復雜
一般來說,框架式的車身在設計時,只需要對車身整體進行結構設計,因為金屬材料有著各項同性的材料特性。顧名思義,各項同性的意思就是指物體內部的物理、化學等性質不會因為方向的不同而有所變化,即某一物體在不同的方向所測出的性能數值完全相同。就比如說同一塊鋼板,性能放在哪都是一樣的。那麼在設計過程中,金屬材料只需要考慮一個方向就可以。以常用的楊氏模量、泊松比、剪切模量等參數來看,只需要運用一次就可以完成計算。但是碳纖維復合材料就不是這么個情況,碳纖維復合材料的特性是各項異性。
4、碳纖維材料的壽命短
當然碳纖維本身是沒有問題的,問題是出在作為復合材料基體樹脂上。樹脂的耐久性要弱於金屬。光老化、高低溫、酸鹼性都會加速其老化過程,繼而產生發黃、龜裂、發脆等問題。這個道理和咱們總會遇到的普通塑料零件的老化是一樣的。
H. 碳纖維是種什麼復合材料.....
不知道你要做什麼,價格嗎從1、2百到上萬1kg。真的需要的話留聯系。
碳纖維是一種力學性能優異的新專材料。他的比重不到鋼的1/4,比鋁還要輕,抗拉強度一般都在3500Mpa以上,比強度達到鋼的40倍以上。碳屬纖維主要由分子鏈碳化後製得,按原料路線可分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維三大類
。
I. 碳纖維在復合材料中應用很廣泛,具體都在哪些方面有應用
復合材料的用量已成為衡量軍用裝備先進性的重要標志。
復合材料的興起豐富了現代材料家族。尤其是具備高強度、高模量、低比重碳纖維增強復合材料的出現,使其成為各類軍民裝備重要的候選材料之一。
美國國防部在2025年國防材料發展預測中提到,只有復合材料能夠將強度、模量和耐高溫的指標在現有基礎上同時提高25%以上。
正是如此,復合材料正成為航空以及國防裝備的關鍵材料。
一、航空航天領域
纖維增強復合材料在飛機上的應用最早可以追溯到30年前,美國海軍F-14和空軍F-15戰斗機尾翼部分採用硼纖維環氧樹脂材料。在這之後,人們發現了碳纖維復合材料的優異性能,開始逐漸應用在軍隊及運輸機上。
碳纖維復合材料首次被應用在飛機上,主要是一些二級結構,包括整流罩、控制儀表盤和小的機艙門。但隨著工藝技術的進步,碳纖維復合材料也逐漸被用於機翼、機身等其它部分。
航天工業之所以選擇使用碳纖維復合材料,不僅是因為這種材料能夠減輕機身重量,同時其具備耐腐蝕、抗疲勞等優良特性。但是與傳統金屬材料相比,碳纖維復合材料由於成本過高仍然未被廣泛應用。
二、汽車工業
碳纖維復合材料的材料性能及發展趨勢順應了汽車工業輕量化的發展需求,特別是隨著新能源汽車的發展,碳纖維復合材料在汽車上將得到越來越廣泛的應用。
鑒於碳纖維復合材料具備的優異性能,目前已經逐漸開始被應用到國外汽車內外飾、底盤以及電器元件當中。
未來,碳纖維復合材料以及熱塑性復合材料等在汽車工業上的應用將替代傳統的金屬零部件。
三、海洋船舶
上世紀40年代,美國海軍首次將碳纖維復合材料用於船舶建造。得益於它在海水環境中表現出的優異性能,在海洋船舶中的應用非常廣泛。
復合材料優異舒適性的設計理念和無縫船體的優勢進一步推動了各種復合材料船舶的開發。
近年來,碳纖維復合材料在船隻上的使用不斷增加,主要包括船殼、地板、甲板、艙壁,以及管道系統、油箱等上層建築。
碳纖維復合材料的應用不僅降低了製造和維修成本,改善外觀,還可以減輕噸位,提高安全性。
四、風力發電
在風力發電領域,復合材料是製造風力發電葉片及其它重要結構部件的主要材料,葉片90%以上重量由復合材料組成,能夠滿足開發大型化、輕量化、高性能、低成本的發電葉片的要求。
隨著大絲束碳纖維的廣泛應用,碳纖維價格的不斷降低,碳纖維在大型葉片中的應用已成為一種趨勢。
未來風力發電葉片製造中,碳纖維代替部分玻璃纖維應用於葉片、且用量逐步增加是高性能碳纖維復合材料發展的必然結果。
體育用品
目前,碳纖維增強復合材料在體育器材領域已形成了較大的市場。
隨著體育運動對運動器材越來越苛刻的要求,將碳纖維增強復合材料運用到體育用品中來是21世紀體育器材的一大趨勢。
J. 常見復合材料的功能及用途
1、玻璃纖維:
目前用於高性能復合材料的玻璃纖維主要有高強度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。
高強度玻璃纖維復合材料不僅應用在軍用方面,近年來民用產品也有廣泛應用,如防彈頭盔、防彈服、直升飛機機翼、預警機雷達罩、各種高壓壓力容器、民用飛機直板、體育用品、各類耐高溫製品以及近期報道的性能優異的輪胎簾子線等。
2、碳纖維:
碳纖維具有強度高、模量高、耐高溫、導電等一系列性能,首先在航空航天領域得到廣泛應用,近年來在運動器具和體育用品方面也廣泛採用。
土木建築、交通運輸、汽車、能源等領域大規模採用工業級碳纖維。
3、芳綸纖維:
芳綸纖維比強度、比模量較高,因此被廣泛應用於航空航天領域的高性能復合材料零部件(如火箭發動機殼體、飛機發動機艙、整流罩、方向舵等)、艦船(如航空母艦、核潛艇、遊艇、救生艇等)、汽車(如輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶等)以及耐熱運輸帶、體育運動器材等。
4、熱塑性樹脂基復合材料:
熱塑性樹脂基復合材料是20世紀80年代發展起來的,主要有長纖維增強粒料(LFP)、連續纖維增強預浸帶(MITT)和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合材料(GMT)。
根據使用要求不同,樹脂基體主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等熱塑性工程塑料,纖維種類包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和硼纖維等一切可能的纖維品種。
(10)碳纖維及其復合材料的用途擴展閱讀
復合材料主要可分為結構復合材料和功能復合材料兩大類。
1、結構復合材料是作為承力結構使用的材料,基本上由能承受載荷的增強體組元與能連接增強體成為整體材料同時又起傳遞力作用的基體組元構成。
增強體包括各種玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金屬以及天然纖維、織物、晶須、片材和顆粒等,基體則有高聚物(樹脂)、金屬、陶瓷、玻璃、碳和水泥等。
2、功能復合材料一般由功能體組元和基體組元組成,基體不僅起到構成整體的作用,而且能產生協同或加強功能的作用。
功能復合材料是指除機械性能以外而提供其他物理性能的復合材料。如:導電、超導、半導、磁性、壓電、阻尼、吸波、透波、磨擦、屏蔽、阻燃、防熱、吸聲、隔熱等凸顯某一功能。統稱為功能復合材料。
功能復合材料主要由功能體和增強體及基體組成。功能體可由一種或以上功能材料組成。多元功能體的復合材料可以具有多種功能。同時,還有可能由於復合效應而產生新的功能。多功能復合材料是功能復合材料的發展方向。