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什么是碳纤维?它与钢铁的性能有什么不同

一语惊醒梦中人10个月前 (12-23)阅读数 6#综合百科
文章标签碳纤维碳素

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23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到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。材料的比强度愈高,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,综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能,不少人预料,人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。

碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维

。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维的密度低,X射线透过性好。但其耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此,碳纤维在使用前须进行表面处理。

碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型

。通用型碳纤维强度为1000兆帕(MPa)、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。强度大于4000MPa的又称为超高强型;模量大于450GPa的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。

碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。碳纤维除用作绝热保温材料外,一般不单独使用,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。

碳纤维是军民两用新材料,属于技术密集型和政治敏感的关键材料。以前,以美国为首的巴黎统筹委员会(COCOM),

对当时的社会主义国家实行禁运封锁政策,1994年3月,COCOM虽然已解散,但禁运封锁的阴影仍笼罩在上空,先进的碳纤维技术仍引不进来,特别是高性能PAN基原丝技术,即使我国进入WTO,形势也不会发生大的变化。因此,除了国人继续自力更生发展碳纤维工业外,别无其它选择。因此,国外尤其是碳纤维生产技术领先的日韩等国对中国的碳纤维材料及制品的出口一直保持相当谨慎的态度,只有为数很少的中国企业能够与其建立合作关系,拥有其产品的进口渠道。

羽毛球拍全碳素材质的和碳纤维材质的有什么区别?哪个好?

碳素和碳纤维的区别有用途不同、主要特征不同、分类不同。

1、含义不同

碳纤维是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维,是由碳元素组成的一种特种纤维。

而碳素其实并非指某一种材料而是以碳元素为主要成分的一类材料体系,一般把含碳元素成分较高的材料统一称为碳素类材料,包括石墨、碳、金刚石、碳纤维等都包含在此材料分类之中。

2、主要特征不同

碳纤维具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性,其外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物。

碳素具有轻量,多孔性,导电性,导热性,耐腐蚀性,润滑性,高温强度,耐热性,耐热冲击性,低热膨胀,低弹性,高纯度,可加工性的特征。

3、分类不同

碳素制品按产品用途可分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极类、糊类、电碳类、炭素纤维类、特种石墨类、石墨热交换器类等。

碳纤维的主要产品有聚丙烯腈基,沥青基及黏胶基3大类,每一类产品又因原纤维种类、工艺及最终碳纤维性能等不同,又分成许多品种。

碳纤维发展展望:

20世纪90年代初,高性能及超高性能碳纤维已问世,预料今后工作将致力于完善工艺、扩大生产、降低成本和开发应用。

一些特种碳纤维,如抗氧化碳纤维(以提高复合材料的使用温度)、低纤度碳纤维(做0.035mm超薄型预浸带用)、中空碳纤维(用于飞机制造工业,提高复合材料的冲击韧性,核反应堆中的高温过滤介质,分离生物分子血清和血浆用的介质),随着科学及工程的发展会有很大发展。

以上内容参考 百度百科-碳素、百度百科-碳纤维

羽毛球拍全碳素材质的和碳纤维材质的有什么区别?哪个好?

全碳素材质质的羽毛球拍手感和震感都相对好一些!轻盈,弹性好,手感舒适,击球震感平衡

碳纤维具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

碳素是炭和石墨材料是以碳元素为主的非金属固体材料,其中炭材料基本上由非石墨质碳组成的材料,而石墨材料则是基本上由石墨质碳组成的材料。

碳素球拍分类:如高钢性碳纤维,普通碳纤维,高弹性碳纤维,纳米碳纤维等。还有的球拍是碳纤维加别的材料,如碳加铝,这种球拍手感差,即弹性韧性差,硬度较互。如碳加钛,在保证手感的基础上增加强度。

重量:首先说一下全碳素球拍的重量,所有球拍同一种款式都有几种不同重量可供选择。其标准成为U,2U,3U,4U。其中数越大,重量越轻。每个标注都有一个重量的值的范围。全碳素的球拍弹性与韧性很好,使用起来很有手感,一般受力情况下不会变形,但受到超出受理范围的力后会断裂。在使用时不发生碰撞,如摔倒地上,双打时与队友击拍等情况质量绝对可靠。

好处:一般情况下,合金的球拍在弹性与韧性上逊于全碳素球拍,但其硬度大,受大力后会变形,如拍杆弯曲,拍框变形。

碳纤维和碳素纤维有区别吗?如果有区别会在哪里?

碳纤维和碳素纤维是一个东西就是名字叫的不一样而已。

可以自百科里分别搜寻一下就知道了!

碳纤维亥念:

纤维中含碳量在95%左右的称为碳纤维;

含碳量在99%左右的称为石墨纤维。

碳素和碳纤维有什么不同?

碳素是碳纤维的提纯,碳素中碳纤维的含量90%以上。碳纤维.碳化合物。用途不同里面新增也不同,比如树脂胶等。碳纤维(carbon fiber,简称CF)绩是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。

炭和石墨材料是以碳元素为主的非金属固体材料,其中炭材料基本上由非石墨质碳组成的材料,而石墨材料则是基本上由石墨质碳组成的材料。

全碳素和碳纤维谁好

碳素是俗称,学名叫碳素纤维,是目前一些高阶竿用得比较多的材料,碳素纤维的竿子很轻,但是也很脆,特别是一些几千块钱高碳的竿子。因此鱼竿中还有另一种组成部分,那就是环氧树脂,俗名:胶水,就是加强竿子的柔韧性和强度。

高碳纤维和碳素纤维哪个好?各有什么特点?

高碳的好,但脆,碳素的里面夹树脂了。重。只要碳素达到80%以上就行了。

钛合金材质和全碳素的哪个好

估计你是做自行车吧

给你一片文章看看.

钛是一种新兴的金属,这种新材料具有非常优越的效能,是制作顶级车架的最好的材料之一。

1.钛合金可以制作重量很轻强度又很大的车架,从上表中可以看出,钛的强度和钢差不多,但是重量也只有钢的一半多一点,因此同样强度的钛合金车架会比钢车架轻很多。

2.钛合金具有非常好的弹性,这使得它在吸收骑行振动方面功不可没。用钛合金制作的车架具有非常良好的舒适性,而且钛是一种具有记忆性的金属,它在自己的形变范围内几乎具有无限的使用寿命,也就是说购买钛合金车架是一种一劳永逸的方法。一般来说,在专业的使用条件下,铝合金车架的使用寿命是 2年,钢车架是8年,而钛车架则可以达到20年左右。

3. 在正常的条件下,钛几乎不会发生腐蚀的现象。

什么是碳纤维?它与钢铁的性能有什么不同

钛合金也有其不可避免的缺点,目前来说就是一个字:贵

按照金属的含量来说,钛其实并不是稀有金属。可是自然状态的钛元素一般以二氧化钛的形式存在着,提炼加工过程复杂,技术要求高,并花时间因此成本高。再有溶接加工极为困难,因为钛和氧的亲和力极强,和空气接触后马上变成二氧化钛,而二氧化钛硬而脆,该部分的强度会不断下降。必须用惰性气体小心焊接。通常所说的Tig焊接是:(Tig:钨、惰性气体的略语)用钨电极及氩气体进行弧焊接。钛的焊接必需隔绝空气下进行。由于以上原因钛车架价格很贵。一般国产的航轮和宝钛的3/2.5的钛合金车架的价格大概在3000元左右,而如果象AIRBONE或者LITESPEED的钛架的价格甚至上万。但是如果考虑到钛架的使用寿命,这个价格也就不会感到那么离谱了。

碳纤维作为一种高科技材料使用在自行车上是最近十年的事情。严格来说碳纤维并不是单纯的碳元素,而是碳元素经过编织加工后利用环氧树脂粘和加固的一种混合物。早期的碳纤维由于技术上面的原因,使用的环氧树脂甚至会在阳光下分解。随着科技的进步,这种优秀材料的种种缺点在被逐渐克服。比如德国的K车架就使用了高阶的16K的碳纤维,这种碳纤维的强度甚至超过了钢材,并且拥有终身保用的质量承诺。

一般来讲,碳纤维作为自行车的材料拥有以下几个特点:

1.极轻的重量:1200克左右的碳纤维公路架已经到处可见了。由于碳的质量仅有1.6克/立方厘米,所以制作1公斤左右的车架已经不在是梦想。

2.吸收冲击性能好。碳纤维可以有效的吸收震动,并且保持很好的刚性。这种特点使得它成为很好的竞赛级的材料。

3.可以制作各种形状的车架。和一般的金属车架的制造过程不一样,碳纤维车架一般是先制作模具,然后在模具上付上碳纤片,最后用环氧树脂进行粘固。这种制作过程可以利用空气动力学作成风阻极小的车架。

目前这种材料的毛病主要是以下两点:

1.复杂的应力计算。构成碳纤维车架的是碳纤维,它的特点是拉伸强度强,但剪断强度弱,加工时需要进行复杂的应力计算(纵刚性、横刚性),根据计算把碳纤维片重叠成型。一般来讲,碳纤维抗面的冲击相当好,而抗穿刺能力就很差了。就是说你横摔竖拍不要紧,就怕的是横摔竖拍的过程中碰到一两块锋利的小石子,那可就不是拿去焊一下就可以解决的了。

2.价格昂贵,和钛合金相比,碳纤维车架的价格有过之而无不及,向顶级的碳纤维车架的价格都要上万这主要是因为碳纤维车架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。

从外观上我们可以很容易的把这几种材料的车架区别开来。风格粗犷,造型狂野的是铝架。管体纤细,骨感十足的是钢架。而那没有任何涂装,浑身散发著金属光泽的就是钛架。碳纤维的表面则覆盖著各种3D布的表层,极具现代感。...

碳素杆和碳素纤维杆有区别吗

碳纤维鱼竿就是俗称的碳素鱼竿,它是由碳纤维和树脂的复合材料加工而成的。它的优点是重量轻、硬度高、弹性好。缺点是造价高柔韧性差,由于碳纤维具有优良的导电性所以高压电线下边和雷雨天气请不要使用。

碳素的鱼竿和碳纤维的鱼竿哪个好 那个更硬 ,更轻

碳纤维鱼竿也被称作碳素鱼竿,是一种东西。早期的鱼竿多采用玻璃纤维制造也被称作玻璃钢鱼竿,碳素鱼竿和玻璃钢鱼竿比较具有更轻更硬的特点,通常情况下我们是这么理解的。

但是也有例外,有的厂家通过特殊的加工方法同样可鸡把碳素鱼竿做的很软,例如日本的征兴公司

碳纤维和碳素是同一样东西吗?淘宝上碳素的摇臂比碳纤维的便宜好多,到底哪个才是质量好的呀? 5分

不一样啊 碳纤维是高强度 低重量的材料 表面有格状花纹 具体可以参考百度百科 碳素也可以百科的……

高碳纤维 碳素纤维做的鱼杆哪种材料好?

明确告诉你: 没区别!

碳纤维就碳纤维,还分那么多叫法,挺扯淡的。

碳纤维的鱼竿很贵的,因为工艺要求很高。比如最细的那节,如果员工手没洗干净就制作的话,都会导致质量相差很大。

比较简单的区别好、差的方法:好的碳纤维的竿,是要控制重量的,所以表面肯定是研磨过的,就是不会有一圈圈的痕迹的,而是有油漆涂装的。反之差的竿就会有表面不研磨的,即使涂装了也可以看出那些纹路的。我们称哗种纹叫OPP痕,是OPP缠绕工艺留下的。

好竿的典范,你可以看看DAIWA的竿,做工和质感都算比较不错的。

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