生活中隨處可見的碳纖維制品
碳纖維復合材料比鋁要輕,比鋼還要硬,比重僅為鐵的1/4,強度卻是鐵的10倍,由于這些優勢,碳纖維復合材料成為一種先進的航空材料。隨著碳纖維復合材料用途越來越多樣化、核心化,世界各國中航空航天、體育休閑和工業生產中應用更加廣泛,在日常生活中也可以見到這些碳纖維復合材料產品。
飛機及汽車制造行業
碳纖維作為新興材料,優點是質量輕(僅相當于鋼材的20%-30%)、強度大,硬度高,很多軍用飛機上都有廣泛應用。隨著碳纖維生產制造技術越來越成熟,民用飛機上也開始廣泛應用,如美國波音787,碳纖維復合材料幾乎覆蓋了全機身。伴隨著無人機結構與性能優化的呼聲越來越高,研究人員開始嘗試將碳纖維應用到無人機上,就我們合作過的一些客戶來說,碳纖維在無人機結構上的應用占比還是相當大的,產品有碳纖維汽車配件,碳纖維摩托車配件,碳纖維無人機殼等。
碳纖維無人機殼
碳纖維既有碳材料硬的固有特性,又有碳纖維柔的加工特性。這樣外柔內剛的 “材料之王”在汽車領域早是運用在F1賽車上,現如今在民用車上也已經開始使用了。碳纖維復合材料具有極佳的吸收率,可以達到鋼的六七倍、鋁的三四倍,可以讓車輛駕駛更加穩定安全。碳纖維復合材料在汽車行業的應用主要在高端車型上,如寶馬i3和i8,豐田Mirai、保時捷911等。
體育休閑用品行業
體育應用中的三項重要應用為高爾夫球棒、釣魚桿和網球拍框架。目前,據估計每年的高爾夫球棒的產量為3400萬副。全世界碳纖維釣魚竿的產量約為每年2000萬副,日本人酷愛釣魚,全球有60%碳纖維魚竿都在日本。網球拍框架的市場容量約為每年600萬副,其它的體育項目應用還包括冰球棍、滑雪杖、射箭和自行車,同時,碳纖維還應用在劃船、賽艇、沖浪和其它的海洋運動項目中。其他休閑產品如古箏、吉他、音響等也能看到碳纖維的身影。
碳纖維加固建筑結構
碳纖維材料用于混凝土結構加固修補的研究始于80年代美、日等發達國家。我國的這項技術起步很晚,從1997年才開始從國外引進碳纖維復合材料加固混凝土結構技術,并開始進行相關研究。常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結構技術是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結構加固技術。
風力發電機葉片
如今,世界上風力發電機組的發電機額定功率越來越大,與其相適應的風機葉片尺寸也越來越大。為了減少葉片的變形,在主乘力件如軸承和葉片的某些部位采用碳纖維來補充其剛度。
碳纖維在其他方面
在鐵路建筑中,大型的頂部系統和隔音墻在未來會有很好的應用,這些也將是碳纖維很有前景的應用方面。碳纖維的其它應用包括機器部件、家用電器、微機及與半導體相關的設備的復合材料的生產,可以用來起到加強、防靜電和電磁波防護的作用。另外,在X射線儀器市場上,碳纖維的應用可以減少人體在X 射線下的暴露。
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