碳纤维复合材料在温度升高后首先是产生热:膨胀和一定的内应力,当温度升高的幅度进一步加大时,复合材料的组分材料会逐渐发生软化、熔化、分解甚至燃烧等-系列变化 ,使得碳纤维复合材料的性能下降。碳纤维复合材料的耐热性不仅与组分材料的耐热性直接有关,还与材料的热膨胀系数密切相关。碳纤维复合材料的耐热性取决于基体材料的耐热性。
碳纤维通常与环氧树脂结合,构成热固性碳纤维复合材料,其加工性、成型性以及耐热性都十分优异。如果想要保证碳纤维性能不下降的同时还能够承受更高的工作温度,就必须要选择其它基体材料,目前, PEEK、PPS、 PI特种工程塑料与碳纤维结合,构成热塑性碳纤维复合材料,备突出热性能,并且在高温工作环境中能够保证性能的稳定。
碳纤维复合材料拥有高比强度和比模星,碳纤维复合材料的比强度和比模量是杉木的4倍和3倍,梧桐木的3.4倍和4.4倍、钢材的7倍和3倍,参数使其壳制作强而刚的各种制品。碳纤维结构十分稳定,在经过一系列的疲劳试验后,其强度的保留率还能够保持60% ,而钢材为40% ,铝合金为30% ,这样就使得体育器材的使用寿命更长。不仅力学性能优良,其减重效果也十分明显,密度仅有1.7g/cm3。
碳纤维复合材料的热膨胀系数小,在室温条件下为负值, 200-400°C为零,低于1000°C时也是微乎其微,能够保证尺寸的稳定性。碳纤维复合材料兼具纺织纤维的柔软性和可加工性,其设计自由度大,碳纤维显著的一一个特点就是具有各向异性,通过改变纤维的铺叠方向和方式,能够增强在某一方向的受力。
充分利用碳纤维复合材料的性能优势,可以提升诸多体育项目的成绩。现在许多体育器材都运用到了碳纤维,像撑竿,碳纤维撑竿能够有效减轻重量、柔韧结实。在1972年美国就采用了碳纤维复合材料制作高尔夫球杆,碳纤维复合材料具有高阻尼的特性,可使击球时间延长,球击的更远。还有上的平衡杆、自行车配件都采用到了碳纤维复合材料。
铝合金是在纯铝中加入各种合金元素制成的,和钢材相比更加轻便,已经使用于航天、汽车、机械、船舶等多个领域。碳纤维是将聚基纤维在高温下预氧化、碳化得到的,不仅重量轻,还由强度高、耐高温、耐摩擦等优点,在民用工业和工业中均有广泛的应用。者两种材料相比,哪种更优越呢?
先来看一下铝合金,它的密度只有2.5~2.88g/cm^3 ,约为钢( 7.85g/cm^3)的三分之- - , 相对刚度大,达到8.5 ,而钢材为1。质量相同的构件,采用铝合金代替钢,能得到更大的刚度。铝合金的抗拉强度比钢材略逊-筹,约160~400MPa ,不过经过适当的热处理后,可达到
700MPa,与低合金钢强度相当。
再来看一下碳纤维材料,它的密度比铝还轻,只有1.7g/cm^3 ,抗拉强度3000MPa ,是钢的四倍以上,弹性模量为230GPa ,热膨胀系数-
1.4~+1.7x10-6.抗震,, X射线的透过率高,由于它是一种各项异性材料,平行于纤维和垂直于纤维方向的性能不同,所以可设计性强，选择不同的铺层的方式可改变产品的性能,适用于多种领域。
以上信息由专业从事碳纤维拍子价钱的星河运动于2024/5/6 6:57:16发布
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