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碳纖維復合材料應用領域

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碳纖維復合材料應用領域

發布日期:2016-08-02 作者:上海越科新材料股份有限公司 點擊:

復合材料的用量已成為權衡軍用配備先進性的重要標志。

復合材料的興起豐厚了當前材料家族。尤其是具有高強度、高模量、低比重碳纖維加強復合材料的呈現,使其成為各類軍民配備重要的候選材料之一。

美國國防部在2025年國防材料展開預測中提到,只需復合材料可以將強度、模量和耐低溫的目的在現有根底上同時進步25%以上。

正是如此,復合材料正成為航空以及國防配備的關鍵材料。

       一、航空航天范圍

纖維加強復合材料在飛機上的運用最早可以追溯到30年前,美國海軍F-14和空軍F-15戰役機尾翼局部采用硼纖維環氧樹脂材料。在這之后,人們發現了碳纖維復合材料的優異功用,末尾逐步運用在軍隊及運輸機上。

碳纖維復合材料初次被運用在飛機上,主要是一些二級構造,包括整流罩、控制儀表盤和小的機艙門。但隨著工藝技術的提高,碳纖維復合材料也逐步被用于機翼、機身等其它局部。

航天工業之所以選擇運用碳纖維復合材料,不只是由于這種材料可以減輕機身分量,同時其具有耐腐蝕、抗疲勞等優秀特性。但是與傳統金屬材料相比,碳纖維復合材料由于本錢過高依然未被普遍運用。

二、汽車工業

碳纖維復合材料的材料功用及展開趨勢順應了汽車工業輕量化的展開需求,特別是隨著新動力汽車的展開,碳纖維復合材料在汽車上將提高越來越普遍的運用。

鑒于碳纖維復合材料具有的優異功用,目前當前逐步末尾被運用到國外汽車內外飾、底盤以及電器元件當中。

將來,碳纖維復合材料以及熱塑性復合材料等在汽車工業上的運用將替代傳統的金屬零部件。

       三、陸地船舶

上世紀40年代,美國海軍初次將碳纖維復合材料用于船舶建造。得益于它在海水環境中表現出的優異功用,在陸地船舶中的運用十分普遍。

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進了各種復合材料船舶的開發。

近年來,碳纖維復合材料在船只上的運用不時添加,次要包括船殼、地板、甲板、艙壁,以及管道零碎、油箱等下層修建。

碳纖維復合材料的運用不只降低了制造和維修本錢,改善外觀,還可以減輕噸位,進步平安性。

四、風力發電

在風力發電范圍,復合材料是制造風力發電葉片及其它重要構造部件的次要材料,葉片90%以上分量由復合材料組成,可以滿足開發大型化、輕量化、高功用、低本錢的發電葉片的要求。

隨著大絲束碳纖維的普遍運用,碳纖維價錢的降低,碳纖維在大型葉片中的運用已成為一種趨向。

將來風力發電葉片制造中,碳纖維替代局部玻璃纖維運用于葉片、且用量逐漸添加是高功用碳纖維復合材料展開的一定后果。

體育用品

目前,碳纖維加強復合材料在體育器材范圍已構成了較大的市場。

隨著體育運動對運動器材越來越苛刻的要求,將碳纖維加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向。

自行車

20世紀80年代中期,意大利、法國、英國和美國相繼開發成功了用碳纖維管和鋁合金接頭粘接成車架的碳纖維自行車。

其車架分量較鉻鉬鋼車架輕,強度、剛度卻比鉻鉬鋼車架高,因而一經研制成功,便被用作專門的競賽用車。

曾取得女子自行車公路賽冠軍的德國著名車手烏爾里希的“坐騎”就是用碳纖維加強復合資料作的支架,質量僅7.5 kg。

目前普通運用樹脂傳遞模塑工藝(RTM)來批量消費自行車。

高爾夫球桿

1972年美國Shakespear公司用長絲纏繞法制成高爾夫球桿,同年,美國的G.Brewer采用CFRP(碳纖維加強復合材料)制成球桿,爾后,為了順應球的飛行間隔和方向堅決性要求,在分量、尺寸和負荷等方面加以改善。

如今高檔的高爾夫球桿,采用碳纖維復合材料,密度小,強度高,彈性高,耐沖擊,使高爾夫球桿變得可屢次反復運用,而且也使運發起可充沛發揚揮桿打球的力氣和技術。

釣魚竿

碳纖維加強復合材料制成的釣魚竿比GFRP制品或竹竿都要輕得多,使其在撒竿時耗費能量少,而且撤竿距比后者遠20%左右。

CFRP所制的釣魚竿長而好,剛性大,釣魚竿在彎曲之后能迅速恢復,使其傳遞釣餌的覺得較為靈敏。

如今已有商品銷售,用碳纖維加強塑料還可以制成漁具的卷鈾,其分量不跨越140克,但它的疲勞強度高,耐摩擦,因此運用壽命

長。

網球拍

目前世界上高、中檔網球拍大多是用碳纖維復合材料制成的。最早把碳纖維運用于網球拍的是1974年美國Chemold等公司。

碳纖維復合材料可制大型網球拍,減震吸能功用好,設計自在。與其他材料相比,碳纖維運用于網球拍有以下劣勢:

①可制造大型網球拍:與過來木制的相比,在異常分量下,球拍面積可添加1.5倍左右,網線的張力比普通拍進步2O%~45%。

②減震阻尼功用好:碳纖維復合材料的減震阻尼功用鶴立雞群,它不易起振,起振后也易停振。

③設計自在度大。

羽毛球拍

碳纖維加強復合材料剛成的羽毛球拍其特點是分量輕、剛性大、防止了木制品因其剛性缺乏而構成的斷把景象,同時它還具有與上述網球拍一樣的優點。

滑雪板

用碳纖維加強復合材料制造的滑雪板,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制造的滑雪杖在運動界也享有盛名。其特點是剛性大、分量輕,普通在150克左右。

上海越科新材料股份有限公司成立于2006年,是結構復合材料技術提供商和產品制造商,專注于高性能要求和大型的結構性復合材料件的整體解決方案提供,模具設計制造,整體流水線總包,原材料供應。主要經營:環氧體系脫模劑、封孔劑等。

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