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碳纤维复合材料由碳纤维和树脂基体组成,拥有可设计性强、强度高、重 星轻、热膨胀系数低等特点,可作为结构件或功能件使用,是一种新兴材料,下面就就来将碳纤维复合材料结构件与传统的金属构件性能比较一下。
1、比度比模量:碳纤维增强环氧树脂基复合材料的轻---强性能为---,其比强度比钢材高5倍,比铝合金高4倍,比模则是钢、铝的
4倍,这样性能---的材料如果合理使用在结构构件中必然会有助于解决许多传统材料无法解决的难题。
2、耐疲劳性:通常金属材料疲劳强度---是其拉伸强度的30% ~50% ,而碳纤维复合材料的疲劳强度---为其拉伸强度的70%~ 80% ,说明在长期交变载荷条件下工作时,其构件的寿命高于传统材料构件。
3、阻尼减震性:受力结构的自振频率除了与形状有关外,还同结构材料的比模量平方根成正比,根据对比模的分析可知。碳纤维复合材料比金属有更高的自振频率,且其界面有较大的吸收振动的能力,因而材料的阻尼较高,这些特性都有利于提高复合材料结构的抗震性能。
4、破损安全性:研究表明,碳纤维复合材料的破坏需经历基体损伤、开裂、界面脱粘、纤维断裂等-系列过程, 当少数增强纤维发生断裂时载荷又会通过基体的传递分散到其它完好的纤维上去,这些过程都能降低灾难性破坏突然发生的机率。而金属产生裂纹后损伤不断加重,外力并不能均匀分散。
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% ,匹克运动球拍,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---良,其减重效果也十分明显,匹克运动球拍定制,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---尺寸的稳定性。碳纤维复合材料---纺织纤维的柔软性和可加工性,其设计自由度大,碳纤维---的一一个特点就是具有各向---,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---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,匹克运动球拍使用说明,碳纤维复合材料具有高阻尼的特性,可使击球时间延长,匹克运动球拍制作方法,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。
作为特殊的材,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,考的设计空间。在无人
机发展过程中,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,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---性能。
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