碳纤维在航空航天、轨道交通、体育等行业的应用较为成熟,凭借强度优势将很多传统的金属板材都比了下去。碳纤维板咋一看有些像塑料,它到底是有什么组成的?性能上为什么可以超过钢板呢?
 
碳纤维板由什么组成?性能真的好吗?
 
    碳纤维板由什么组成?
 
    碳纤维板的组成成分其实比较简单,就是碳纤维原丝和树脂材料这2种,其中常用的碳纤维原丝为聚丙烯腈纤维经过上千度的氧化转化而来,经过高温的洗礼,让碳纤维具备了非常出色的性能。碳纤维板的力学性能则继承自碳纤维原丝,碳纤维原丝有品级区分,按照强度、模量可以分成较多种类,连续碳纤维的性能完成度更好。
 
    而树脂部分主要分成两个大类,分别是热固性树脂和热塑性树脂,目前使用较多的是热固性树脂,树脂起到稳固碳纤维板外形的作用,同时提供一些额外的性能加成。热塑性树脂的性能更好,但加工难度更大,在当下的技术程度下,还未能实现大批量连续碳纤维热塑性复合材料的加工工作。
 
碳纤维板由什么组成?性能真的好吗?
 
    碳纤维板性能真的好吗?
 
    碳纤维板外观黑色,可带纹路可不大袋纹路,没有接触过的人可能以为它就是一种比较高级的塑料板。其实碳纤维板的力学性能可比普通的钢板或铝合金板好太多了,而且它本身并不属于塑料这一类。碳纤维板与钢板进行比较时,经常会看下面的一些特性。
 
    1、弹性模量:俗称为“刚度”,是板材的应力应变比,是材料在其弹性区域中的应力与应变曲线的斜率。普通的碳纤维板的弹性模量比钢板高出好几倍,如果是高模量碳纤维板,高出10倍都不在话下。
 
    2、极限抗拉强度:材料在断裂前可以承受的最大应力,碳纤维板的抗拉强度可以超过1500MPa,同样是钢板的好几倍,如果是高强度碳纤维板同样可以超过10倍以上。
 
    3、密度:材料每单位体积的质量,碳纤维板密度为1.7g/cm3,钢板为7.8g/cm3,同样体积的两种板材,碳纤维板比钢板轻70%,在工业制造领域这个轻量化的优势太巨大了。
 
    碳纤维板的组成部分并不复杂,但是提供了远超普通金属材料的力学性能,而且通过特殊的加工方式,还可以让碳纤维板具备一定的防火耐高温耐摩擦等特性,所以碳纤维板才会在一些高端领域备受青睐。
 
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