碳纤维材料：特性、优缺点和用途
理想的工程材料应具有高强度、高刚度、高韧性和低重量。碳纤维与高性能基体相结合，比任何其他材料更符合这些标准，并用于数百种应用。
| 技术细节 * | |
|---|---|
| 密度 | 1.8 克/毫升 |
| 抗拉强度 | 600 ksi |
| 拉伸模量 | 33 微星 |
| 断裂伸长率 | 1.6% |
目前碳纤维仍然是一种昂贵的选择，但随着全球需求和产量不断增加，价格继续下降。随着材料变得越来越便宜，可能会开发出越来越多的应用。
优点
- 良好的导热性
- 负热膨胀系数
- 中等良导体
- 化学惰性，除了在强氧化环境或与某些熔融金属接触时
- 抗蠕变和抗疲劳
- 出色的阻尼特性
缺点
- 昂贵的
- 脆
- 抗冲击性低
- 低断裂伸长率（伸长率）
- 抗压强度相对较低
应用
碳纤维的应用正在迅速增长，并且每天都在创造新的应用。由于碳纤维具有如此广泛的品质，我们根据所使用的主要特性对其应用进行了分类。
基于强度、刚度和低重量的应用
- 飞机控制面和机身
- 直升机旋翼叶片
- 风力涡轮机叶片
- 飞机结构件，例如门和起落架组件
- 汽车传动轴和钢板弹簧
- 赛车车身和车架
- 航天器、火箭和导弹
- 高精度工装
基于热特性的应用
- 导弹和火箭的隔热罩
- 刹车
- 航空航天天线（因为热膨胀系数低）
- 望远镜支架等空间结构
- 用于计算机、小型电机、电气控制面板的外壳
基于化学惰性的应用
- 储罐，特别是考虑重量时，例如飞机上的废物罐
- 桥梁结构（不会腐蚀，抗震性好）
- 核工业中的铀浓缩离心机
基于刚性和良好阻尼的应用
- 乐器
- 音频扬声器
- 造纸工业等工业加工用滚筒
- 用于安装磁头以读取计算机存储设备的臂
基于电气特性的应用
- 屏蔽射频干扰
- 电路板
- 触摸开关
基于生物惰性的应用
- 人工关节
- 心脏瓣膜组件
- X 射线台和安装臂
基于抗疲劳和自润滑的应用
- 纺织机械部件
- 气动滑阀
- 压缩机叶片
- 假肢
材料号
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