碳纖維材料的比強度以及比模量解讀
信息來源:本站 | 發布日期:
2022-12-14 09:37:55
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摘要:
碳纖維在高性能材料中被稱為碳纖維“黑色黃金”整體性能優勢很高,直觀數據有其抗拉強度、彎曲強度等,因為其密度也很低,所以與其他材料相比,整體比強度和比模量也很高。當許多人聽到比強度和比模量時,他們并不知道這是什么意思。本文將告訴您碳纖維的知識。比強度比強…
碳纖維在高性能材料中被稱為碳纖維“黑色黃金”整體性能優勢很高,直觀數據有其抗拉強度、彎曲強度等,因為其密度也很低,所以與其他材料相比,整體比強度和比模量也很高。當許多人聽到比強度和比模量時,他們并不知道這是什么意思。本文將告訴您碳纖維的知識。
比強度
比強度專業解釋是材料強度與材料密度的比較,如果材料比強度高,表明材料具有很好的輕量化性能,特別是強度需求產品,可應用于汽車、飛機、火箭、船舶等領域。
為什么會有比強度更高的說法?因為當我們看一種材料時,我們不能簡單地看到強度性能。比如金屬材料的整體強度肯定比塑料制品高,但是在很多產品的應用上是不能滿足的。就像汽車行業一樣,在汽車行駛中,金屬殼的安全性肯定更高,不容易碰撞損壞。但是,如果所有的汽車都是用金屬制成的,就會使汽車的行駛性能非常低,能耗也會更高。雖然塑料制品的強度不如金屬材料,但質量相對較輕,所以碳纖維材料的比強度非常高材料可以在輕環節禁止,強度環節高于金屬材料,這使得碳纖維材料具有非常高的比強度性能。
比強度的單位是MPa/g.cm3.這就是材料強度/材料密度,碳纖維比強度很高,碳纖維強度可達3500MPa,密度只有1.6g/cm這樣算下來,整個比強度可以達到2200MPa/g.cm3.這比我們金屬材料中的鋁合金高出近100倍。因此,在需要強度和減肥的領域,也是汽車、飛機、火箭、船舶等產品選擇碳纖維材料的原因。
比模量
比模量的概念簡單地說是材料拉伸強度與材料密度的比較,簡單地說是材料的彎曲能力,在普通材料中,但塑料產品的比模量高于金屬材料的比模量。碳纖維材料的比模量也很好。
那我們常說碳纖維T300比剛度可達1400GPa/g.cm3.這使得碳纖維材料的產品比模量好,這也使得碳纖維材料在很多產品中具有應用的優勢。例如,碳纖維輥和碳纖維外殼的應用可以降低整體能耗。受沖擊時,產品穩定性好,不易損壞變形。
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