复合材料以碳纤维增强的树脂基复合材料为数量上的主体。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的密度仅为钢的1/4、铝合金的1/2，但强度却比钢高4倍、比铝高6~7倍。航天的重量每减少1公斤，就可使运载火箭减轻500公斤，因此，碳纤维复合材料的这种低密度、高强度的优异性能，使其在航天航空等高科技领域占有重要地位。
不仅如此，碳纤维复合材料还因其比强度、比模量高的特点，越来越应用到体育用品行业。传统的体育用品大多采用木材及其复合材料制品。但是，碳纤维增强复合材料的力学性能比木材高得多，它的比强度和比模量分别是杉木的4倍和3倍，是梧桐木的3.4倍和4.4倍。因此，它在体育用品方面得到了广泛的应用，其用量几乎占全世界碳纤维总消耗量的40%左右。
1、网球拍
复合材料制成的网球拍,轻而坚，刚性大，应变小，可降低球与球拍接触时的偏离度;同时，碳纤维复合材料的阻尼性好，可延长肠线与球的接触时间，使网球获得较大的加速度。例如，木制球拍的接触时间为4.33毫秒，钢制品为4.09毫秒，碳纤维复合材料为4.66毫秒，相对应的球的初速度则分别为149.6千米/时、138千米/时和157.4千米/时。这种网球拍已有商品供应市场销售。
2、羽毛球拍
碳纤维增强复合材料刚成的羽毛球拍其特点是重量轻、刚性大、避免了木制品因其刚性不足而造成的断把现象，同时它还具有与上述网球拍一样的优点。
作为特殊的材,无人机在设计过程中不需要考虑人的生理承受能力,可充分发挥碳纤维复合材料的性能,考更大的设计空间。在无人
机发展过程中,无人机的续航能力-直受到能源发展的制约,现阶段只能增加能源的体积来获得更长的飞行时间,而增加能源又会导致无人机整体重量的增加进而导致飞行难度的加大。那么采用轻质的结构材料制作碳纤维外壳和配件,能够减少整机重量,能够给能源提供更多的储藏空间,降低飞行难度以及大幅延长续航时间。
除去对轻质星的要求之外,无人机对于制作材料的力学性能也有着一定的要求,要有效防止跌落等损害情况对机体的损伤。而碳纤维复合材料的强度、刚度要优于多数结构材料,能够有效满足无人机在使用过程中的强度所需。碳纤维复合材料还具有耐腐蚀、热膨胀系数小、、吸能抗振等突出性能。
随着碳纤维材料的发展,它的使用范围逐渐扩大,在宇航工业、体育用品(包括汽车)、能源工业这三个领域起着尤为重要的作用, 这篇文章来说下这三个行业对碳纤维材料的需求。
一、航空工业:航空工业对碳纤维的需求可细分为民用飞机、飞机、直升机、通用航空和其它宇航等,在民用飞机.上的应用特别被看好，未来5 ~ 10内将高速成倍增长,我们公司就有接到过订单做飞机机翼上的碳纤维管。国外的话民用飞机大力展开碳纤维回收和重用工作。
二、体育用品(包括汽车) :体育用品和汽车分别占这一领域碳纤维需 求量的63.35%和27.61%。2009年消耗休闲用品对碳纤维的需求有所下降,但体育用品和汽车在这一领域碳纤维需 求量所占比例变化不大。2010年消耗休闲用品对碳纤维的需求基本恢复到2008年水平,但汽车对碳纤维的需求大幅度增长。现在人们都喜欢用碳纤维改装汽车。
三、能源工业:能源和工业应用对碳纤维的需求细分为风能、压缩燃气存储、土木工程、拉挤、工具和其它能源工业应用, 2008年它们的应用比例分别为18.15%、8.67%、 14.06%、 42.74%、 7.61%、 8. 783%。近几年,风能的应用在逐渐扩大,碳纤维主要用来制造风电叶片。
无机纤维是无机矿物为原料制成的,主要产品有碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、硼纤维等,有机纤维是用有机物为原材料制成的,包括涤纶、锦纶等。比起有机纤维,无机纤维具有更高的稳定性和不燃性,本文主要来说的是优异的无机纤维碳纤维。
碳纤维是指化学成分中碳元素占总星90%以上的纤维,是由无机纤维经固相反应变成的纤维状聚合物碳。习惯上来说,经过1000°C~ 2000°C碳化而得的称为碳纤维,经过2000°C~ 3000°C碳化得到的称为石墨纤维,石墨纤维的含碳量更高,超过98% ,表面有着金属光泽、导电性能好、杂质少。
碳纤维材料的开发可以追溯到19世纪末期,美国科学家爱迪明的白炽灯灯丝,不过没有广泛使用开来。碳纤维真正实现其工业价值是在20世纪50年代,为解决隔热问题,杜邦公司用腈纶加热制造聚基耐热碳纤维, 1595年,日本东丽公司的近藤昭男又成功开发以PAN为原料的高弹性模量碳纤维。
碳纤维种类很多,按力学能力的不同,可以分为高强型(HT)、高模量(HM)、通用型( GP) ;按原料不同可以分为粘胶基碳纤维、聚
腈碳纤维、沥青基碳纤维等;按功能可以分为结构用碳纤维、活性碳纤维、导电碳纤维、耐燃碳纤维等
以上信息由专业从事碳纤维匹克拍定做的星河运动于2024/5/1 6:12:17发布
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