3k碳纤维管比普通碳纤维管性能更好吗?
发表时间:2022-10-28 14:41:20 作者:超级管理员 阅读数:1542碳纤维管是一种外观黑色、性能出色的新型管材,力学性能方面比传统的钢管更强悍,不过碳纤维管也存在弱点,所以合理应用比较好。碳纤维管有多种不同的分类,那常说的3k碳纤维管与普通碳纤维管外观和性能上是否存在差异?
3k碳纤维管是什么?
碳纤维管的主要成分是碳纤维丝和树脂,但不同碳纤维品级、树脂类型决定了碳纤维管的性能,同时加工碳纤维管的工艺也会对力学性能带来影响。那3k碳纤维管是什么呢?
其实3k是从碳纤维丝的角度划分的一个标注方式,指的是该碳纤维丝束种包含了3000根碳纤维单丝。不仅有3k还是有12k、24k、48k等等,48k以下的归类为小丝束碳纤维,48k以上的归类为大丝束碳纤维。
3k碳纤维管就是用3k小丝束碳纤维与树脂材料合成的碳纤维复合材料,经过一系列的工序固化成型的产品。单从外观上来看的话,3k碳纤维管具有特殊的纹路,如横纹、斜纹、缎纹等,这是碳纤维丝经过编制而形成的效果。
3k碳纤维管比普通碳纤维管性能更好吗?
3k碳纤维管对比普通的碳纤维管,其实只是外观纹路上的差异,性能上几乎没有差异。制作碳纤维管的工艺有缠绕、拉挤、卷制和模压等。智商新材料选择的是卷制和模压工艺,这两种工艺流程中有一道环节,需要将多层碳纤维预浸料铺层起来。
3k碳纤维管在铺层时两侧采用的就是3k碳纤维预浸料,而中间采用的是普通无编织的碳纤维预浸料。外侧预浸料只是为了做出较好的外观效果,其他部分都是一致的,因此3k碳纤维管和普通碳纤维管的力学性能几乎没有区别。
真要对比性能区别,其实因为从丝束数量来看,小丝束和大丝束碳纤维分别制成的碳纤维管的性能是存在一定差距的。从理论上来看,应该是碳纤维单丝越多,丝束的性能越强,其实不然。
实际生产中,小丝束碳纤维的性能强度高于大丝束碳纤维,这是因为小丝束碳纤维的抗拉强度更稳定,离散型较小,变异系数控制在5%以下,而大丝束碳纤维的变异系数通常在15~18%之间离散型更大,原因是小丝束碳纤维的树脂渗透率更高更到位,而大丝束碳纤维则无法均匀渗透,性能稳定稍弱,整体的力学性能稍弱一些。
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