碳纖維的優(yōu)點:
1.大幅減重:與鋼結(jié)構(gòu)相比,可減重40%-50%,與鋁結(jié)構(gòu)相比,可減重20%-30%;
2.高比強度、比剛度:比強度是鋼的七八倍,是鋁的三四倍,比剛度是鋼和鋁的二三倍;
3.安全性提高:高強抗沖擊性和極佳的能量吸收能力——比金屬材料高四五倍;
碳纖維產(chǎn)品的主要應(yīng)用方式:
1. 連續(xù)長纖維:
產(chǎn)品特征:碳纖維生產(chǎn)廠商常見產(chǎn)品形式,束絲由成千上萬根單絲組成,按照加捻方式分為三種:NT(Never Twisted, 未加捻)、UT(Untwisted, 退捻)、TT或ST(Twisted, 加捻),其中NT為常用碳纖維。對于加捻碳纖維,根據(jù)捻度方向,又可以分為S捻紗和Z捻紗。
主要用途:主要用于CFRP、CFRTP或C/C復(fù)合材料等復(fù)合材料,應(yīng)用領(lǐng)域包括飛機/航空航天設(shè)備、體育用品和工業(yè)設(shè)備零件。
2. 短切碳纖維
產(chǎn)品特征:由連續(xù)碳纖維經(jīng)過短切加工制備而成,纖維的短切長度可按照客戶需求進行切割。
主要用途:通常作為塑料、樹脂、水泥等混料,通過混入基體中可以改善機械性能、耐磨性、導(dǎo)電性和耐熱性;近年來3D打印碳纖維復(fù)合材料中的增強纖維多以短切碳纖維為主。
3. 短纖維紗線
產(chǎn)品特征:簡稱短纖紗,通過利用短碳纖維紡成的紗線,如通用級瀝青基碳纖維通常為短纖維形式產(chǎn)品。
主要用途:隔熱材料、減摩材料、C/C復(fù)合材料零件等。
4. 碳纖維織物
產(chǎn)品特征:由連續(xù)碳纖維或碳纖維短紗經(jīng)過編織而成,按照編織方式碳纖維織物可以分為機織物、針織物和無紡布,目前碳纖維織物通常采用機織物。
主要用途:與連續(xù)碳纖維用途相同,主要用于CFRP、CFRTP或C/C復(fù)合材料等復(fù)合材料,應(yīng)用領(lǐng)域包括飛機/航空航天設(shè)備、體育用品和工業(yè)設(shè)備零件。