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碳纤维材料的比强度以及比模量解读

信息来源:本站 | 发布日期: 2022-12-14 09:37:55 | 浏览量:478

摘要:

碳纤维在高性能材料中被称为碳纤维“黑色黄金”整体性能优势很高,直观数据有其抗拉强度、弯曲强度等,因为其密度也很低,所以与其他材料相比,整体比强度和比模量也很高。当许多人听到比强度和比模量时,他们并不知道这是什么意思。本文将告诉您碳纤维的知识。比强度比强…

碳纤维在高性能材料中被称为碳纤维“黑色黄金”整体性能优势很高,直观数据有其抗拉强度、弯曲强度等,因为其密度也很低,所以与其他材料相比,整体比强度和比模量也很高。当许多人听到比强度和比模量时,他们并不知道这是什么意思。本文将告诉您碳纤维的知识。
比强度
比强度专业解释是材料强度与材料密度的比较,如果材料比强度高,表明材料具有很好的轻量化性能,特别是强度需求产品,可应用于汽车、飞机、火箭、船舶等领域。
为什么会有比强度更高的说法?因为当我们看一种材料时,我们不能简单地看到强度性能。比如金属材料的整体强度肯定比塑料制品高,但是在很多产品的应用上是不能满足的。就像汽车行业一样,在汽车行驶中,金属壳的安全性肯定更高,不容易碰撞损坏。但是,如果所有的汽车都是用金属制成的,就会使汽车的行驶性能非常低,能耗也会更高。虽然塑料制品的强度不如金属材料,但质量相对较轻,所以碳纤维材料的比强度非常高材料可以在轻环节禁止,强度环节高于金属材料,这使得碳纤维材料具有非常高的比强度性能。
比强度的单位是MPa/g.cm3.这就是材料强度/材料密度,碳纤维比强度很高,碳纤维强度可达3500MPa,密度只有1.6g/cm这样算下来,整个比强度可以达到2200MPa/g.cm3.这比我们金属材料中的铝合金高出近100倍。因此,在需要强度和减肥的领域,也是汽车、飞机、火箭、船舶等产品选择碳纤维材料的原因。
比模量
比模量的概念简单地说是材料拉伸强度与材料密度的比较,简单地说是材料的弯曲能力,在普通材料中,但塑料产品的比模量高于金属材料的比模量。碳纤维材料的比模量也很好。
那我们常说碳纤维T300比刚度可达1400GPa/g.cm3.这使得碳纤维材料的产品比模量好,这也使得碳纤维材料在很多产品中具有应用的优势。例如,碳纤维辊和碳纤维外壳的应用可以降低整体能耗。受冲击时,产品稳定性好,不易损坏变形。

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