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碳纤维复合材料的设计自由度

所属分类:行业动态 | 浏览次数:0 | 发布日期:2017-03-08 16:30:40

        复合材料是由两种或多种不同性质的材料用物理和化学方法在宏观尺寸上组成的具有新性能的材料,种类繁多,通常可以分为金属基体复合材料和非金属基体复合材料。玻璃钢是常见的一种,被称为工程复合材料,对于那些比强度、比模量较大的碳、硼、凯夫拉等纤维增强材料则称为先进复合材料。

        碳纤维复合材料由碳纤维和树脂组成,这两者的重量、强度、耐高温能力等各项性能都有所不同,通过改变组分材料的种类、含量、铺层方向、铺层顺序、铺层角度,可改变产品的强度、弹性等性能,满足构件的使用要求。例如受有内压的薄壁圆管,已知纵向截面上的应力为横向截面上应力的两倍,可以用2:1的经纬交织布,使环向强度为轴向强度的两倍,从而获得具有相同强度储备的结构。这在金属材料的结构设计中是很难办到的。

  碳纤维复合材料的成型方法多样,包括手糊、拉挤、缠绕、模压等,同样一件产品,例如碳纤维管,可以用缠绕法生产,也可以用拉挤发制得,不同方法制造出来的产品性能不同,具体根据使用要求决定。
 
  除了可设计性强外,碳纤维复合材料还拥有强度高、重量轻、抗震、热膨胀系数低、X射线透过率高等特性,使用于轨道交通、机器人、汽车零部件等多个领域。
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