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生活中随处可见的碳纤维制品

2020-04-13 15:06:17 13

碳纤维复合材料比铝要轻,比钢还要硬,比重仅为铁的1/4,强度却是铁的10倍,由于这些优势,碳纤维复合材料成为一种先进的航空材料。随着碳纤维复合材料用途越来越多样化、核心化,世界各国中航空航天、体育休闲和工业生产中应用更加广泛,在日常生活中也可以见到这些碳纤维复合材料产品。

飞机及汽车制造行业

碳纤维作为新兴材料,最大的优点是质量轻(仅相当于钢材的20%-30%)、强度大,硬度高,很多军用飞机上都有广泛应用。随着碳纤维生产制造技术越来越成熟,民用飞机上也开始广泛应用,如美国波音787,碳纤维复合材料几乎覆盖了全机身。伴随着无人机结构与性能优化的呼声越来越高,研究人员开始尝试将碳纤维应用到无人机上,就我们合作过的一些客户来说,碳纤维在无人机结构上的应用占比还是相当大的,产品有碳纤维汽车配件,碳纤维摩托车配件,碳纤维无人机壳等。

碳纤维

碳纤维无人机壳

碳纤维既有碳材料硬的固有特性,又有碳纤维柔的加工特性。这样外柔内刚的 “材料之王”在汽车领域最早是运用在F1赛车上,现如今在民用车上也已经开始使用了。碳纤维复合材料具有极佳的吸收率,可以达到钢的六七倍、铝的三四倍,可以让车辆驾驶更加稳定安全。碳纤维复合材料在汽车行业的应用主要在高端车型上,如宝马i3和i8,丰田Mirai、保时捷911等。

碳纤维

体育休闲用品行业

体育应用中的三项重要应用为高尔夫球棒、钓鱼杆和网球拍框架。目前,据估计每年的高尔夫球棒的产量为3400万副。全世界碳纤维钓鱼竿的产量约为每年2000万副,日本人酷爱钓鱼,全球有60%碳纤维鱼竿都在日本。网球拍框架的市场容量约为每年600万副,其它的体育项目应用还包括冰球棍、滑雪杖、射箭和自行车,同时,碳纤维还应用在划船、赛艇、冲浪和其它的海洋运动项目中。其他休闲产品如古筝、吉他、音响等也能看到碳纤维的身影。

碳纤维

碳纤维加固建筑结构

碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家。我国的这项技术起步很晚,从1997年才开始从国外引进碳纤维复合材料加固混凝土结构技术,并开始进行相关研究。常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。

碳纤维

风力发电机叶片

如今,世界上风力发电机组的发电机额定功率越来越大,与其相适应的风机叶片尺寸也越来越大。为了减少叶片的变形,在主乘力件如轴承和叶片的某些部位采用碳纤维来补充其刚度。

碳纤维在其他方面

在铁路建筑中,大型的顶部系统和隔音墙在未来会有很好的应用,这些也将是碳纤维很有前景的应用方面。碳纤维的其它应用包括机器部件、家用电器、微机及与半导体相关的设备的复合材料的生产,可以用来起到加强、防静电和电磁波防护的作用。另外,在X射线仪器市场上,碳纤维的应用可以减少人体在X 射线下的暴露。