碳纤维的优点和缺点
什么是碳纤维？碳纤维是当今市场上最坚固、最轻的材料之一。碳纤维是一种聚合物，有时被称为“石墨纤维”。碳纤维的强度是钢的5倍，硬度是钢的2倍，但它们比钢轻，因此是许多部件的完美制造材料。这些碳纤维特性只是工程师和设计师青睐碳纤维的几个原因。碳纤维是非常细的细丝，比人的头发还细。这些细丝在碳材料中捆绑在一起，通常以3k、6k和12k的丝束形式出现。然后，如果需要永久成型，可以将碳纤维固定在模具上并用树脂或塑料覆盖。碳纤维织物以不同强度等级的各种编织方式出售。最常见的是平纹编织、马具缎面编织、斜纹编织和单向编织。颜色是一种，被称为炭黑石墨。碳纤维织物编织如此重要有两个原因：外观和功能。每种织物看起来都大不相同，有时人们出于某些目的更喜欢特定织物或结构的外观。编织也决定了产品的强度。单向编织使碳纤维片沿纤维非常坚固，但在相反方向上很弱。另一方面，平纹和斜纹编织具有均匀的强度，因为它们在长丝在两个方向上交叉的点上最坚固。真正的碳纤维的优点
- 高刚性和耐久性–与金属相比，碳纤维具有更高的抗疲劳性，这意味着碳纤维部件在持续使用时不会很快磨损。碳纤维的振动性能低于钢。
- 抗拉强度高–在抗拉力方面，碳纤维是市场上最强的增强纤维之一。拉伸或弯曲碳纤维非常困难。
- 它的特点是重量轻，刚性高——碳纤维密度低，刚性非常高。
- 高耐腐蚀性–当与合适的树脂结合使用时，碳纤维是最耐腐蚀的材料之一。
- 高耐热性。
- 热膨胀系数低。
- 耐紫外线-碳纤维与适当的树脂结合时可以抵抗紫外线。
- X射线渗透-碳纤维对辐射是透明的，对X射线不可见，这使得它们在医疗设备中不可替代。
- 导电性——碳纤维复合材料是优良的电导体。
碳纤维的缺点
- 碳纤维在压缩、压力超过其阻力水平或受到巨大冲击时会断裂。碳会在锤击下破裂。加工和冲孔也会削弱某些区域，从而增加损坏的可能性。
- 相对价格–碳是一种昂贵的优质材料。在过去五年中，原材料价格有所下降，但需求增长不足以促进供应。这导致在可预见的未来将价格保持在同一水平。
- 高水平的技术设备和认证–使用碳纤维需要高水平的认证、设备和复杂的方法来生产高质量的复合材料（例如刚性碳板、碳纤维和复合材料的层压夹芯板、碳管等）。
什么是锻造碳纤维？锻造碳纤维由压缩成型短切纤维制成。由于纤维在各个方向上都是一样的，因此机械性能在每个方向上都是相等的（各向同性）。这种技术使它们非常坚固，这就是为什么它们在飞机和火箭建筑中普遍使用的原因。
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