T300、T700和T800碳纤维有什么区别?

T300、T700和T800碳纤维有什么区别?

碳纤维具有高刚度、高拉伸强度、重量轻、耐化学性高、耐高温和低热膨胀等优点。在购买碳纤维产品或零件时,我们通常最关注的是碳含量。但是,制造中使用哪种碳纤维材料更为重要。

由于不同的材料有不同的应用,让我们给您详细介绍一下T300,T700和T800碳纤维之间的区别。

  1. 碳纤维成分

碳纤维或碳纤维(或者CF,石墨纤维或石墨纤维)是直径约5-10微米的纤维,主要由碳原子组成。从组成上看,碳纤维T300 T700和T800的含碳量不同,T300的质量分数为92.5%,T700的质量分数为˃93%,T800为˃96%。氮是除碳以外的主要元素,前者T300为6.96%,T700分别为4.24%,与T700相比碳含量明显高于T300,碳化温度高于T300。T300、T700S和T800S中钠和钾的含量<50ppm。

碳纤维通常与其他材料结合形成复合材料。当用塑料树脂浸渍并烘烤时,它形成碳纤维增强聚合物(通常称为碳纤维),它具有非常高的强度重量比,并且非常坚硬,尽管有些脆。 不同树脂采用不同的碳纤维材料,请检查以下数据: 树脂体系兼容性

碳纤维的种类 尺寸类型和数量 树脂体系兼容性 方法
  T300 40A/B (1.0%) 环氧的 TY-030B-05
40天 (0.7%) 环氧的 TY-030B-05
50A/B (1.0%) 环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、乙烯基酯 TY-030B-05
T700S 50摄氏度 (1.0%) 环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、乙烯基酯 TY-030B-05
60E (0.3%) 环氧的 TY-030B-05
F0E (0.7 %) 乙烯基酯,与环氧树脂相容 TY-030B-05
T700G 31E (0.5%) 环氧的 TY-030B-05
41E (0.5%) 环氧的 TY-030B-05
51摄氏度 (1.0%) 环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、乙烯基酯 TY-030B-05
T800H 40B (1.0%) 环氧的 TY-030B-05
50字节 (1.0) 环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、乙烯基酯 TY-030B-05
T800S 10E (0.5%) 环氧的 TY-030B-05
50摄氏度 (1.0%) 环氧树脂、酚醛树脂、聚酯、乙烯基酯 TY-030B-05

从表面外观来看,由于纺丝工艺不同,T300和T700的表面表现出不同的特性。T300表面呈树皮状,无明显凹槽,这是湿法纺丝工艺的特点,有1K、3K、6K和12K丝束尺寸可供选择。T700 表现出光滑的表面,这是干湿纺的特点,提供 6K、12K 和 24K 丝束尺寸。

T800纤维吸收树脂的方式不同,这使得其在减轻重量、反应性和完全强度方面具有优越性。这种永不扭曲的纤维具有出色的拉伸复合材料性能,专为满足飞机和高性能娱乐产品的减重需求而设计。

在传统制造方法(织造、编织、长丝缠绕、预浸料等)中具有出色的加工性能。提供 12K 和 24K 拖曳尺寸。

  1. 碳纤维特性

T300是日本东丽公司在1970年代发明的第一台,它的纤维模量为33-34 Msi或略高,是一种标准模量碳纤维,按拉伸强度或单位成本模量来衡量,它是最具成本效益的碳纤维。因此,东丽的 T300 标准模量碳纤维是公认的行业标准。

T700是一种高拉伸强度,标准模量碳纤维,是另一种标准工业纤维。从性能上看,碳纤维T300和T700具有相同的拉伸模量230GPa和7μm直径;但在抗拉强度上,差异较大,T300 3.53GPa和T700达到4.90GPa,比前者提高了38.8%,T700的伸长率提高了40%,体积密度提高了2.27%。

T800是一种拉伸模量为42 Msi的中间模量,高拉伸强度纤维,具有高水平和平衡的复合性能。

  • 抗拉强度:T300为3530 [MPa],T700SC达到4900 [MPa],而T800SC为5880 [MPa],
  • 拉伸模量:T300为230 [GPa],T700S为230 [GPa],T800为294[GPa]。
  • 密度:T300为1.76克/厘米2,T700为1.80克/厘米2,T800为1.80克/厘米2。
  • 灯丝直径:T300和T700为7μm,T800为5μm,T800的直径低于其他两种。
  • 伸长率/失效应变:T300为1.3%,T700为2.1%,T800为2%。
  • CTE(热膨胀系数):T300为-0.41 α⋅10(-6)/°C;T700S 为 -0.3810 (-6) / C,T800S 为 -0.4 α ·10 (-6) /°C,T800H 为 -0.56 α ·10 (-6) /°C。
  • 比热容:T300为0.777 J/g ·°C;T700S 和 T700G 分别为 0.752 J/g ·°C,T800H 为 0.752 J/g ·°C,T800S 为 0.740 J/g ·°C。
  • 导热系数:T300为0.105 J/cm·s·°C;T700S/T700G 0.096 焦耳/厘米·秒·°C,T800H 为 0.10 焦耳/厘米·秒·°C,T800S 为 0.113 焦耳/厘米·秒·°C。
  • 电阻率:T300为1.7×10-3 Ω·厘米;T700S 1.6 x 10-3 Ω·厘米,T700G 为 1.5 x 10-3 Ω·厘米;T800H 为 1.4 x 10-3 Ω 厘米,T800S 为 1.3 x 10-3 Ω 厘米。

因此,您可以轻松获得如下数据: 简而言之,T800碳纤维在拉伸强度方面比T11强700%。T700碳纤维比T38强8.300%。

  1. 碳纤维成本
  2. 碳纤维应用
  3. 碳纤维轻量化解决方案

T300碳纤维作为最早的复合材料,已经广泛使用了30年。一开始,成本非常昂贵。

T300材料400*500*5mm碳纤维板的价格为130-140美元,但随着东丽株式会社T300的出货量越来越大,材料成本越来越低。T300碳纤维的成本现在非常便宜。目前一块400*500*5mm碳纤维板的价格在80美元左右,几乎是刚推出时价格的一半。

在成本方面,T700的价格比T40贵300%左右,400*500*5mm T700碳纤维板的价格约为120美元;而T800比T30贵40%-700%。这主要是由于T700牌号和T800牌号碳纤维的原材料成本和生产加工成本与T300不同,导致T700和T800的最终价格比T300贵很多。

T300的内部排列结构不同 T700和T800不同,原材料和产品加工不同,这使得性能差异很大。因此,它们在应用领域有所不同。

目前,民用市场生产的碳纤维产品主要以T300为主,这是对性价比的综合考虑。在强度方面,我们知道钢的硬度非常高,但是T300碳纤维的抗拉强度为3530MPa,是钢的4倍。使用更安全、更可靠,使用寿命更长。 在应用领域方面,钢材一般用作结构件,而T300碳纤维可用于结构件,还可以制作钱包、夹子、名片、工艺品等日常生活中常用的小物品,以及无人机车架和赛车底盘和碳纤维方向盘等产品。

当然,如果产品要求更高的精度,并且使用环境对产品强度有一定的要求,则可以选择使用T700和T800碳纤维。

T700碳纤维是一种高拉伸强度材料,可以单独用作制成产品的材料。由于T700非常灵活,可以大大降低生产的碳纤维产品开裂和开裂的概率。因此,T700材料深受FPV无人机爱好者的喜爱。它们用于设计无人机框架或手臂,在飞行过程中不会因撞击而分层。

T800非常轻和坚硬,但它也非常脆,因此t800不适合单独用于制造产品,因为而T800应与T700碳纤维一起使用以提高产品的刚度。

T800碳在抗拉强度方面比T11更坚固,更轻,强700%,它还提供更快的返回响应反应。T800在抗压强度方面也比T700略强。

T800 用于:

1.高技术领域,我国已应用于导弹发射器、固体火箭发动机壳、卫星和航天器。

2.飞机和汽车制造,在汽车制造中使用碳纤维材料可以在汽车的轻量化方面取得突破,带来节约能源的社会效益。业内人士认为,碳纤维在未来的汽车制造中将得到越来越多的应用。

3、在铁路建设中,未来大型顶面系统和隔音墙将有很好的应用,这也将是T800碳纤维的一个有前途的应用领域。压力容器主要用于汽车的压缩天然气(CNG)罐,也用于消防员的固定呼吸器(SCBA)。CNG罐来自美国和欧洲国家,现在日本和其他亚洲国家也对应用表现出极大的兴趣。T800碳纤维的其他应用包括机械零件,家用电器,计算机以及与半导体器件相关的复合材料的生产,可用于强化,抗静电和电磁波保护。

现在越来越多的产品需要优化产品的重量,以减轻产品的重量,同时保证产品的强度。这需要我们更新和更换材料。

以下是我们通过实验得到的轻量级解决方案,供参考。使用4.99mm T300材料的强度相当于T4材料的400mm厚度,相当于使用T700SC 3.6mm厚或T700H 3.21mm厚的强度,或相当于T3S的800mm厚度强度。

因此,许多无人机设计公司使用T800 3mm来取代原来的5毫米T300或使用3.6mm T700来取代T300 5mm。

综上所述,T300是最常见和最便宜的碳纤维材料。T700是无人机爱好者喜爱的材料。它具有强度和性价比,广泛应用于无人机行业。T800碳纤维最坚固,当然成本也最高。主要用于高端制造。还需要使用T800碳纤维材料来减轻产品的整体重量。

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