碳纖維復合材料可以做什麼
❶ 碳纖維復合材料
您好!不知道您提問的具體是什麼內容哦。
簡單介紹一下復合材料。復合材料簡單來說就是塑料粒子,供塑料零部件注塑生產用的基礎化工原料,而復合材料是對基礎化學材料進行再次加工,達到性能更優異。如更耐磨,改變顏色,材料韌性,耐腐蝕性等要求。
碳纖維塑料粒子是一種目前塑料粒子行業內較高水平的復合材料,市面上能做的企業不多,因為對機台設備及研發水平要求非常高。
介紹一下碳纖維材料的應用:
1.碳納米管CNT材料,已不再僅僅出現在論文中,CNT材料已應用於靜電噴塗和EMI的場合,如汽車翼子板,後視鏡等等。
2.碳纖維CF的應用更加廣泛·PA6-CF應用於天窗部件,PP-CF用於電池組件,PA-CF應用於無人機和自行車部件,3D列印的PA-CF管件。
3.EleHPC PA-CF系列應用於自行車和油田部件,CFRTP材料管材。
❷ 碳纖維復合材料有哪些重點應用領域
復合材料的主要應用領域有:①航空航天領域。由於復合材料熱穩定性好,比版強度、比剛度高,可權用於製造飛機機翼和前機身、衛星天線及其支撐結構、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的殼體、發動機殼體、太空梭結構件等。②汽車工業。由於復合材料具有特殊的振動阻尼特性,可減振和降低雜訊、抗疲勞性能好,損傷後易修理,便於整體成形,故可用於製造汽車車身、受力構件、傳動軸、發動機架及其內部構件。③化工、紡織和機械製造領域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復合而成的材料,可用於製造化工設備、紡織機、造紙機、復印機、高速機床、精密儀器等。④醫學領域。碳纖維復合材料具有優異的力學性能和不吸收X射線特性,可用於製造醫用X光機和矯形支架等。碳纖維復合材料還具有生物組織相容性和血液相容性,生物環境下穩定性好,也用作生物醫學材料。此外,復合材料還用於製造體育運動器件和用作建築材料等。
❸ 碳纖維有什麼用途
碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復合,製造先進復合材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料,其比強度及比模量在現有工程材料中是最高的。
碳纖維耐高溫居所有化纖之首。用腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成。是製造航天航空等高技術器材的優良材料。
碳纖維沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維的密度小,因此比強度和比模量高。
(3)碳纖維復合材料可以做什麼擴展閱讀
20世紀90年代初,高性能及超高性能炭纖維已問世,預料今後工作將致力於完善工藝、擴大生產、降低成本和開發應用。
一些特種炭纖維,如抗氧化炭纖維、低纖度炭纖維、高導熱低電阻炭纖維、低熱膨脹系數炭纖維,中空炭纖維和活性炭纖維,隨著科學及工程的發展會有很大發展。
氣相生長炭纖維近期內在穩定工藝
,連續化生產方面會有明顯進展,工業化生產的日期預料不會太遠。
❹ 碳纖維產品用於製作什麼
碳纖維是含碳量高於90%的纖維的總稱,因含碳量高而得名。碳纖維既具有元素碳的各種優良性能,如比重小、耐熱、耐熱沖擊,耐化學腐蝕和導電等,又有纖維的可繞性和優異的力學性能。特別是它的比強度和比模量高,在絕氧條件下,可耐2000℃的高溫,是一種重要的工業用纖維材料,適用於作增強復合材料、燒蝕材料和絕熱材料。它是20世紀60年代初發展起來的一種新型材料,現已成為現代社會不可缺少的一種新穎材料。
休閑產品中,最早應用PAN碳纖維的是釣魚竿。現在世界上碳纖維釣魚竿的年生產量為1200萬根左右,相當於碳纖維用量約1200噸。碳纖維在高爾夫球桿的應用是於1972年開始的,現在世界上碳纖維高爾夫球桿的年生產量約4000萬根左右,相當於2000噸碳纖維的用量。網球拍的應用是從1974年開始的,目前世界上年生產碳纖維球拍約450萬個,需碳纖維用量約500噸。在其他方面,碳纖維還廣泛應用於滑雪板、雪船、滑雪桿、棒球棒、公路賽以及船舶類體育用品。
人們認識到了碳纖維輕量化、耐疲勞性和耐腐蝕性等性能,因而開始廣泛應用於航空航天行業。在宇航領域,由於高模量碳纖維的輕量性(剛性)、尺寸穩定性的導熱性,早已應用於人造衛星等方面,近年來已開始應用於銥星等通信衛星。
造型復合物主要是以短纖維的形式混入用於熱塑性樹脂中,由於具有補強、抗靜電、電磁波屏蔽效果,可廣泛應用於家用電器、辦公室機器、半導體及其相關領域。
壓力容器主要用在壓縮(CHG)罐和消防員用的空氣呼吸器,包括用CF長絲纏繞所生產的所有罐類。其他燃料容器,如CNG罐,若採用以往的金屬製造是很重的,為了使其運行距離加長,必須輕量化。因此,採用金屬加上纖維纏繞或塑料襯里的全復合材料容器正進行實用化生產應用。空氣呼吸器是去年在美國受到DOT認定的CF製品,今後其市場需求將急劇增長。
近幾年在土木建築領域,靠碳纖維進行抗震補修和補強的施工法,公路橋的地面、橫梁、建築物和梁、構架以及煙筒等的彎曲補強中,碳纖維的模量變得格外重要。
在渡輪、大型快艇和其他舟艇類方面,碳纖維的市場需求量正在增長。
在能源及相關領域,包括風力發電機葉片、燃料電池電極、飛輪等用途,碳纖維的成長趨勢更是強勁。雖然風力發電用途目前尚待進一步推廣,但這些應用領域都能充分發揮碳纖維的特長。
碳纖維的應用,除涉及到以往X射線醫療器械、電子器械等相關領域(除濃縮鈾的旋轉筒外)、各種機械部件、電器部件、傘類骨架、頭盔等與生活相關的用品,以及卡車的構架、車輛的結構體、冷凍箱、家用電梯等新項目。
❺ 炭纖維復合材料主要有什麼行業用到
普通碳-石墨製品的脆性,是碳素材料的最大弱點。多年來人們為提高碳素製品的可撓性和機械強度,進行了廣泛深入的研究。從20世紀60年代初期開始發展起來的碳纖維及其復合材料,由於具有很高的比強度、比剛度等優異特性,在工程應用上越來越受到重視。碳纖維系採用天然纖維或人造纖維在一定條件下經加工和碳化而成。如果用來製造復合材料,則碳纖維還要經過一系列表面處理。由於聚丙烯腈合成纖維含碳量高,工業上普遍用它作原料。原料絲首先利用一般紡織機械將纖維絲束整成卷,或拉成無緯布。為了提高碳纖維的強度和彈性模量,常常在碳化之前先經預氧化,預氧化是在預氧化爐中於210-230℃高溫下進行的。預氧化可以加速聚丙烯腈分子形成環鏈的芳香結構,使分子間牢固地結合在一起。然後在非氧化性氣紙中於1000-1100℃的高溫下進行碳化,如果最終希望得到石墨化纖維,則需進一步在 2500-3000℃下經過石墨化處理。碳纖維與普通碳-石墨製品一樣,具有優良的耐熱和耐腐蝕性能,但導熱性卻保持了原料纖維的特點,比較低。因此,常將碳纖維織成碳布或碳氈用作感應爐和電阻爐的熱屏蔽材料。石墨化的纖維則有較高的導熱率,作為發熱元件可以在真空或惰性氣體爐內用到2500℃。石墨化纖維編織成石墨紗經聚四氟乙烯浸漬,用於輸送腐蝕性介質的化工泵的城料密封,不僅有良好的密封性,且使用壽命長。碳纖維復合材料有碳纖維/樹脂、碳纖維/金屬、碳纖維/碳等各種製品,其中以碳纖維增強樹脂的復合材料應用最多。玻璃纖維的比強度與碳纖維差不多,但比剛度卻低很多。顯然,碳纖維/樹脂復合材料比玻璃鋼有更優越的性能。目前碳纖維復合材料在航空工業上已得到廣泛應用,在汽車工業、原子能工業中亦逐步擴大使用范圍。利用這種材料的高比強度、高比剛度和優異的耐蝕性,用作化工機械的高速回轉件如離心機轉鼓、泵的葉輪或壓力容器等無疑具有良好的應用前景。
❻ 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。
❼ 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。
❽ 碳纖維在復合材料中的作用是做什麼材料
碳纖維復合材料,主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,內一容般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐磨擦、導電、導熱及耐腐蝕等。
結構:主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐磨擦、導電、導熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。
用途:碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合,製成結構材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料,其比強度、比模量綜合指標,在現有結構材料中是最高的。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領域,在要求高溫、化學穩定性高的場合,碳纖維復合材料都頗具優勢。
❾ 碳纖維復合材料的優勢有哪些
碳纖維是由有機纖維經過一些列熱處理轉化而成,含碳量高於%的無機高性能纖維,是一種力學性能優異的新材料,具有碳材料的固有本性特徵,又兼備紡織纖維的柔軟可加工型,是新一代增強纖維。碳纖維是軍民兩用材料屬於技術密集型和政治敏感性的關鍵材料,是唯一一種在2000℃以上高溫惰性環境中強度不下降的材料。碳纖維的比重不到鋼的1/4,其復合材料抗拉強度一般都在3500MPa以上,是鋼的7-9倍,碳纖維有超強的耐腐蝕性,其可在溶解金鉑得得「王水」中亦能安然無恙。
碳纖維製品特點:
1、碳纖維復合材料的密度一般是1.6-2.1G/CM3,比許多金屬材料還要輕,(鋁的密度約為2.7G/CM3,鐵的密度約為7.8G/CM3)。
2、抗紫外線、耐腐蝕
碳纖維復合材料可以抵禦紫外線,免除了困擾許多材料的紫外線傷害問題的煩惱。
碳纖維復合材料有很好的耐腐蝕性能,在復雜、惡劣的環境下依然可以正常工作。
3、耐磨、耐沖擊
碳纖維復合材料耐磨、耐沖擊,對比一般材料優勢非常明顯。
4、滲透性
碳纖維復合材料無毒、化學性質穩定、X光可滲透,正是以為碳纖維復合材料有這些優點,因此其在醫療器械之中被廣泛應用。
5、良好的導電性能
碳纖維導電性能良好,1米長的12K碳纖維絲的電阻約為35Ω。
6、安全性好,抗沖擊高,可設計性強,是現代工農業產品不可缺少的新型替代材料之一,產品廣泛適用於帳篷、蚊帳、球袋、箱包、雨傘、健身器材、球桿、廣告展示架,風箏、風車、風機支架,飛碟、飛盤、航空模型,醫療器械等等。
❿ 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。