碳纤维复合管是什么?它可以替代钢管使用吗?
发表时间:2022-10-14 14:04:52 作者:超级管理员 阅读数:610碳纤维复合材料是最近几年工业上比较火的一种新型材料,看上去黑黑的软软的,仿佛承受不了太大的力量,但实际上它的力学性能比一般金属都要好上几倍。碳纤维复合材料制成管材后,是否耐用?是否比钢管更好用?
碳纤维复合管是什么?
碳纤维复合管,可以理解为用碳纤维复合材料经过加工处理,变成的碳纤维管。不过生产碳纤维复合管的方式有好几种,包括拉挤成型、缠绕成型、卷制成型和模压成型等,不同工艺制成的碳纤维管的性能存在一定的差别。
碳纤维复合管就材料自身来说,其实就是碳纤维丝和树脂材料,虽然这两种材料质地柔软,但是两者浸润融合之后可以形成稳定的物理结构。碳纤维丝以连续状态的性能最高,而树脂材料目前使用较多的为热固性树脂,如环氧树脂、酚醛树脂等。
碳纤维复合管的力学性能更多的来自碳纤维丝部分,超高的抗拉强度和弹性模量为工业生产带来了新的可能。航空航天、轨道交通、汽车制造和新能源产业对这个新事物新材料的出现欣喜若狂,因为碳纤维给这些产业注入了新鲜的血液。
碳纤维复合管可以替代钢管使用吗?
目前使用的碳纤维复合管多为热固性的,综合力学性能比普通钢管更好。首先抗拉强度碳纤维复合管可以达到1500MPa,而普通钢管只有600MPa左右;其次重量上碳纤维复合管只有钢管的1/5左右;加上碳纤维复合管的耐疲劳性、耐酸碱性、抗氧化性等方面的表现都比较出色,因此出现了在一些场合下替代钢管使用的案例。
那碳纤维复合管可以完全替代钢管使用吗?就目前来说是不会实现的。
碳纤维复合管有优势,同样它也存在劣势。它的劣势是硬度较低,而且耐热性比较一般,同时耐摩擦性和抗穿刺性较差,对比钢管来说这些方面出于劣势,有这些因素的场合下就不适用。
其实除了性能因素外,碳纤维复合管的整体造价高出钢管好几倍,生产难度也高出不少,想要批量采购时间成本和资金成本都不占优势,因此只有一部分行业会选择碳纤维复合管,市场因素同样是限制碳纤维复合管应用的重要部分。
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