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碳纤维材料的抗拉强度分析

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2020-03-11【

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碳纤维材料的抗拉强度分析

  碳纤维是一种新兴的纤维资料,机能优良,有强度高、模量高、分量轻、耐高温、不生锈、电热机能好、利用寿命长等优点,在宇航、体育、军事、产业制造等范畴备受器重。碳纤维制品拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。这篇文章,小编重要来给大家解析一下碳纤维的抗拉强度。

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抗拉强度表示的是资料最大均匀塑性变形的抗力,市场上最常见的东丽T300碳纤维,抗拉强度在3400MPa左右。碳纤维制品拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。然而,碳纤维资料的抗拉强度实际值跟实际值有很大差距,例如在产业中获得碳纤维最高抗拉强度为7.02GPa,只有实际值的4%,实验中获得的碳纤维最高抗拉强度为9.03GPa,仅仅为实际值的5%。
对此研究者们进行了多个实验,并得出碳纤维的抗拉强度跟纤维直径、长度、缺点有密切关联:

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1、直径:碳纤维所含杂质、缝隙、裂纹等缺点都是随机散布的,纤维直径越粗,横截面越大,单位长度的体积也随之增大,包含缺点的多少率增加。直径越小,易制得高强度的碳纤维。
2、长度:当纤维的直径一定时,长度越长,体积越大,包含缺点的多少率也增大,所以它的强度随纤维长度的增加而降落。
3、缺点:碳纤维的缺点重要分为名义缺点跟内部缺点两大类,它们对强度的影响有明显差别,前者的影响要大于后者。
从上面可能看出,碳纤维资料的强度还有很大的晋升空间。碳纤维型材在之前还有一种说法是,碳纤维制品与同等质量的金属材料相比,碳纤维的强度等于金属强度的12陪。
 
 

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