关于碳纤维复合材料调研报告

关于碳纤维复合材料调研报告

问:玻璃纤维、碳纤维复合材料行业全球市场概况及发展趋势如何?
  1. 答:现在植物纤维也就是竹原纤维在急速的出现在市面上,慢慢的代替玻璃纤维
问:碳纤维复合材料(CFRP)的优劣势是什么?
  1. 答:这种材料具有轻而强、轻而刚、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、结构尺寸稳定性好
  2. 答:碳纤维首先是一种物质,是由和钻石同等材质在1000℃以上高温碳制成的。
    碳纤维是一种新型非金属材料,它和它的复合材料具有高比强、高毁姿辩比模、耐疲劳、抗蠕变、耐高温、耐腐蚀纤缺、耐磨损、尺寸稳定、导电、导热、热膨胀系数小、自润滑和吸能抗震等一系列优异性能。
    碳纤维的另一重要特性就是比重小。比重一般在1.6左右,是铝的二分之一,钢的五分之一。尽管碳纤维质量轻,但它强度高,有很高的“比强度”(比强度=材料的强度极限/材料的单位重),它的比强度是钢的5倍,刚性非常好。
    碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。
    鉴于以上碳纤维的诸多优异特性,碳纤维应用的范围越来越广。从50年代主要应用在火箭、宇航及航空等尖端科学,到80年代被广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。同时,随着高性能及超高性能的碳纤维的相继出现,它应用的范围越来越广,如A380、波音777、美国新型主战坦克,碳纤维比重占到15%以上。同时,随着碳纤维加工技术的普及,它的应用范围自80年代起逐渐涉及到民用方面。到目前为止,我国各种应用占碳纤维率需求比例分别为体育30%,航空10%,工业60%。
    体育用碳纤维主要应用册李于高尔夫棒、网球拍、赛车、弓箭、跳竿、冰球棒、游艇、赛艇、滑翔机、人力飞机、帆船桅杆、摩托车及登山用品,如登山杖、滑雪杖、攀岩头盔等。
    另外,它在建筑的抗震加固方面也有广泛的应用。
问:碳纤维有什么优缺点,可以应用到什么领域?
  1. 答:碳纤维复合材料在汽车领域的应用主要是在汽车刹车片、汽车传动轴、缓冲器、车身、汽车内饰以及发动机零件等,可有效降低汽车自重并提高汽车性能。
    1、成本太高
    与钛合金相比,碳纤维复合材料车用部件的价格有过之而无不及,一些常见碳纤维车用部件的价格可能是传统材料的好几倍,而较大尺寸的碳纤维车用部件价格甚至超过万元。这主要是因为部分碳纤维部件的制作过程需要很多的手工,并且报废率很高,造成成本的大量上升。
    2、变形几乎无法修复
    这也是碳纤维单体壳车身无法大规模铺开的重要因素。由于碳纤维复合材料并不具备金属材料的延展性,陵返顷所以一旦出现了由外力导致的形变,也就意味着碳纤维单体壳车身内部的碳纤维已经出现了断裂或者是层间树脂脱层。而断裂的碳纤维以及脱层的树脂是无论如何也不可能接起来的,那么碳纤维单体壳车身只能报废。相比之下,裂纹还可以补上几层碳尺陆纤维进行修复。
    3、碳纤维单体壳车身结构设计复杂
    一般来说,框架式的车身在设计时,只需要对车身整体进行结构设计,因为金属材料有着各项同性的材料特性。顾名思义,各项同性的意思就是指物体内部的物理、化学等性质不会因为方向的不同而有所变化,即某一物体在不同的方向所测出世明的性能数值完全相同。就比如说同一块钢板,性能放在哪都是一样的。那么在设计过程中,金属材料只需要考虑一个方向就可以。以常用的杨氏模量、泊松比、剪切模量等参数来看,只需要运用一次就可以完成计算。但是碳纤维复合材料就不是这么个情况,碳纤维复合材料的特性是各项异性。
    4、碳纤维材料的寿命短
    当然碳纤维本身是没有问题的,问题是出在作为复合材料基体树脂上。树脂的耐久性要弱于金属。光老化、高低温、酸碱性都会加速其老化过程,继而产生发黄、龟裂、发脆等问题。这个道理和咱们总会遇到的普通塑料零件的老化是一样的。
  2. 答:碳纤维是当今世界三大高性能纤维之一,他的强度是钢材的九倍,重量只有钢材的四分之一,耐强酸强碱,高模量,超低电阻,耐疲劳,耐磨,耐高温,吸辐射猜李,远红外加热原理,热安定(不),对生物体无害等极其优越的特性,被广泛应用于事业。1972年首批碳纤维诞生,标志着碳纤维逐渐走向民用。碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。
    碳纤维增强塑料主要用于航空、航天工业;还可用于体育器材,如网球拍、滑雪板、赛车、赛艇等;目前并试用于制造汽车的主承力部件,如弹簧钢板、传动轴等。
    优点:
    1、比强度高、比模量高
    2、质轻、耐腐蚀、耐疲劳
    3、小、低、耐高低温
    缺点:
    1.碳纤维复合材料虽然强,但剪断强度弱,加工时需要进行复杂穗扒迟的应力计算。
    2.它放置在阳光下时会逐渐变白。
    3.屏蔽率差。
    寻材问料这款工具里面有很多碳纤维的相关产品,可以了解一下
  3. 答:碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为230~430Gpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可纯氏闹达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。做罩材料核郑的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景。
关于碳纤维复合材料调研报告
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