碳纤维管抗拉强度高不高？

    碳纤维管是比较常用的碳纤维制品，是利用碳纤维复合材料经过特殊工艺加工而成的新型管材。碳纤维管一个显著特点是抗拉强度比较高，不过对于外行来说，这个高可能不太好理解，我们从科学的角度来了解一下这个问题。

    抗拉强度是什么意思？

    首先我们先了解一下什么是抗拉强度，它指的是材料由均匀塑性形变向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是材料在静拉伸条件下的最大承载能力。我们换个比较好理解的话，抗拉强度就是指材料在拉断前承受最大应力值，也可以理解为材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。下面来看看这个最大应力值是怎么测算出来的。

    假设用碳纤维材料进行测试，将碳纤维丝束固定好，然后用过设备不断牵引拉伸。在拉伸过程中，碳纤维经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度或者强度极限（σb），单位为N/（MPa）。计算公式为：σ=Fb/So。

    碳纤维管抗拉强度较钢管更高

    碳纤维管是由碳纤维丝束和树脂材料融合成的碳纤维复合材料，再经过特殊加工固话而成的碳纤维制品，它延续了碳纤维材料本身的力学性能，同时具备树脂材料的部分性能。

    碳纤维丝束经过测算，可以发现它的抗拉强度可以超过3000MPa，品级较高的碳纤维丝束的抗拉强度甚至可以超过4000MPa。碳纤维管基本保留了碳纤维在抗拉强度上的优势，数值也可以超过2000MPa。

    我们再来做一个对比，普通的钢管的抗拉强度约为600MPa，在该项性能上对比中，碳纤维管远超钢管。还有一个性能叫抗疲劳性，它的多少与自身抗拉强度有直接关系，碳纤维管的抗疲劳性是自身强度的70%左右，而钢管的抗疲劳性只有自身强度的40%左右，这样再对比一下，碳纤维管在抗疲劳性上同样远超钢管。

    碳纤维管在实际应用中，可以替代一部分的钢管，这也是它综合性能较好的体现。不过钢管是不会被碳纤维管完全替代的，这是其他性能、生产难度和加工成本共同决定的结果。不过碳纤维技术还在发展，碳纤维产业还在不断升级，相信未来碳纤维的应用价值还会不断提升。

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