Углеродное волокно(CF)-это новый тип волокнистого материала с высокой прочностью и высоким модулем упругости, содержащий более 95% углерода. Он изготовлен из листового графита микрокристаллического и других органических волокон, уложенных вдоль осевого направления волокон, которые карбонизированы и графитизированы для получения микрокристаллических графитовых материалов. Углеродное волокно более гибкое и жесткое, чем алюминий, но его прочность выше, чем у стали. Он обладает характеристиками коррозионной стойкости и высокого модуля упругости. Это важный материал в оборонной, военной и гражданской областях. Он не только обладает присущими ему характеристиками углеродных материалов, но также обладает мягкостью и обрабатываемостью текстильных волокон. Это новое поколение армирующих волокон.

Углеродные волокна обладают множеством отличных свойств, таких как высокая осевая прочность и модуль упругости, низкая плотность, высокие удельную свойства, отсутствие ползучести, сверхвысокая термостойкость, хорошая усталостная стойкость в неокислительной среде, удельная теплопроводность неметаллических и металлических материалов и проводимость, малый коэффициент теплового расширения и анизотропии, хорошая коррозионная стойкость, хорошая передача рентгеновских лучей. Хорошая проводимость и теплопроводность, хорошее электромагнитное экранирование и так далее.

По сравнению с традиционным стекловолокном модуль Юнга углеродного волокна более чем в три раза; по сравнению с кевларовым волокном модуль Юнга составляет около двух раз; он нерастворим в органическом растворителе, кислоте и щелочи, а его коррозионная стойкость выдающаяся.

Область применения

Углеродное волокно является важным стратегическим материалом для развития национальной оборонной промышленности и национальной экономики. Это ключевой технологически-интенсивный материал. Благодаря академическим исследованиям от углеродного волокна с коротким волокном до длинного углеродного волокна технология и продукты использования углеродного волокна для изготовления нагревательных материалов постепенно популяризируются. На фоне высокоскоростной индустриализации в мире использование углеродного волокна становится все более диверсифицированным. Китай использовал длинное волокно как своего рода высокопроизводительное волокно, при высокой температуре, высокой физической стабильности случая, композитные материалы из углеродного волокна имеют незаменимые преимущества. Чем выше удельная прочность материала, тем меньше собственный вес и чем выше удельный модуль компонента, тем больше жесткость компонента. Именно из-за своей превосходной производительности, углеродное волокно имеет широкий спектр применения в национальной обороне и гражданских областях.

Материалы из углеродного волокна широко применяются в различных областях военной и гражданской промышленности. От аэрокосмической, авиационной, автомобильной, электронной, машиностроительной, химической, текстильной и других отраслей гражданской промышленности до спортивного инвентаря и товаров для отдыха. Композиты, армированные углеродным волокном, могут использоваться в военной промышленности, такой как авиастроение, лопасти ветряных турбин и другие промышленные области, материалы для электромагнитной защиты, искусственные связки и другие заменители тела, а также при производстве ракетных снарядов, моторных кораблей, промышленные роботы, автомобильные листовые рессоры и приводные валы, Летучих мышей и других спортивных площадок. Углеродное волокно-это новый тип промышленного материала в типичной высокотехнологичной области.

Композитный материал frp

Углеродные волокна используются в традиционном использовании в качестве теплоизоляционных материалов. Большинство из них добавляются в смолы, металлы, керамику, бетон и другие материалы в качестве армирующих материалов для формирования композиционных материалов. Углеродное волокно стало самым важным армирующим материалом для современных композитных материалов. Композиты из углеродного волокна широко используются в аэрокосмической, оборонной, военной и гражданской промышленности благодаря их легкой и прочной, легкой и жесткой, высокой термостойкости, коррозионной стойкости, усталостной стойкости, хорошей стабильности структурных размеров, хорошей конструкции и интегрального формования большой площади. Углеродное волокно можно перерабатывать в ткань, войлок, коврик, пояс, бумагу и другие материалы. Высокоэффективное углеродное волокно-самый важный армирующий материал для производства современных композитных материалов.

Гражданское строительство

Гражданская архитектура: углеродное волокно также должно использоваться в промышленных и гражданских зданиях, железнодорожных и автомобильных мостах, туннелях, дымоходах, башенных конструкциях и другом усилении, в железнодорожном строительстве, крупномасштабной системе крыши и звукоизоляционной стене в будущем будет иметь хорошее применение, Это также будет углеродное волокно имеет очень многообещающее применение. Он обладает характеристиками низкой плотности, высокой прочности, хорошей долговечности, сильной коррозионной стойкости, кислотной, щелочной и другой химической коррозионной стойкости, хорошей гибкости, сильной деформационной способности. Крыша рамки луча ферменной конструкции сделанной из трубки волокна углерода лихтер около 50% чем эта из стали, которая делает широкомасштабную достигаемость структуры практически уровень, и эффективность конструкции и сейсмическое представление значительно улучшены. Кроме того, когда углепластик используется для усиления бетонной конструкции, болты и заклепки не нужно добавлять, чтобы зафиксировать его, поэтому нарушение оригинальной бетонной конструкции невелико, а технология строительства проста.

Аэронавтика и астронавтика

Углеродное волокно является незаменимым стратегическим базовым материалом для современного оружия, такого как ракеты, спутники, ракеты, истребители и корабли. Применение композитов из углеродного волокна в корпусе ракет и двигателей стратегических ракет может значительно снизить вес и улучшить дальность и ударные возможности ракеты. Например, композиты из углеродного волокна и эпоксидной смолы используются во всех трехступенчатых снарядах межконтинентальных ракет, разработанных в 1980-х годах. Композиты из углеродного волокна также широко используются в истребителях нового поколения, таких как истребитель четвертого поколения F22, в котором используется около 24% композитов из углеродного волокна, так что истребитель имеет характеристики сверхзвукового крейсерского, загоризонтового боя, высокой маневренности и скрытности. Boeing запустил новое поколение высокоскоростных широкофюзеляжных пассажирских самолетов Sonic Cruiser, около 60% конструктивных элементов будут выполнены из армированных углепластиком композитных материалов, включая крылья. Производительность сборных тормозов из углеродного волокна, изготовленных в Китае, достигла международного уровня. Карбоновые и угольные тормозные диски, изготовленные по данной технологии заводского изготовления, использовались в военных самолетах ключевых образцов национальной обороны партиями, а также в самолетах гражданской авиации типа В757. Использование угольных и угольных тормозных дисков в других моделях самолетов также проходит испытания в экспериментах и будет популяризировано для танков, скоростных поездов, автомобилей высокого класса, гоночных автомобилей и так далее. Углеродные волокна легче алюминия, но имеют аналогичную прочность. Углеродное волокно также имеет важное прикладное значение на военных кораблях. Он может уменьшить структурный вес военных кораблей, увеличить полезную нагрузку военных кораблей, тем самым улучшая способность транспортировать боевые материалы. Углеродное волокно не имеет проблем с коррозией и ржавчиной. Поскольку материал из углеродного волокна может значительно снизить вес конструкции, топливная эффективность может быть значительно улучшена. Самолеты из углеродного волокна и пластиковых композитных материалов, а также космические аппараты, такие как спутники и ракеты, имеют низкий уровень шума, низкое энергопотребление из-за небольшой массы и могут сэкономить много топлива. Сообщается, что сокращение на 1 кг на один космический аппарат может сократить ракету-носитель на 500 килограммов.

Углеродное волокно также является идеальным материалом для легких современных транспортных средств, таких как большие гражданские самолеты, автомобили, высокоскоростные поезда. Спрос на углеродное волокно в авиационных применениях растет, с новым поколением больших гражданских самолетов Airbus A380 и Boeing 787, использующих около 50% композитов из углеродного волокна. Самолет Boeing 777 использует углеродное волокно в качестве конструкционных материалов, включая горизонтальные и вертикальные поперечные хвосты и балки, известные как важные конструкционные материалы, поэтому его требования к качеству чрезвычайно требовательны. В кузове 787 также используется углеродное волокно, которое делает самолет лететь быстрее, потребляет меньше топлива, повышает влажность салона и делает пассажиров более комфортными. Airbus также использует много углеродного волокна в своих самолетах, которое будет широко использоваться в новом A380. Это привело к 20-процентному снижению веса конструкции планера и 20-процентному сокращению экономии топлива по сравнению с аналогичными самолетами, что позволило существенно снизить эксплуатационные расходы и сократить выбросы углекислого газа.

Автомобильный материал

Материалы из углеродного волокна также были любимым производителем автомобилей.

Он широко используется в автомобильной внутренней и внешней отделке. Углеродное волокно как автомобильные материалы, наибольшими преимуществами являются легкий вес, прочность, вес эквивалентен только 20% до 30% стали, но твердость стали более чем в 10 раз. Таким образом, использование материалов из углеродного волокна в автомобилестроении может сделать автомобиль легким, сделать прорывы и принести энергосберегающие социальные выгоды. Промышленность считает, что использование углеродного волокна будет увеличиваться в области автомобилестроения.

Углеродные волокна легкие, но они имеют лучшую безопасность. Хотя они выглядят как пластик, на самом деле они более устойчивы к ударам, чем сталь, особенно рулевые колеса из углеродного волокна, с более высокой механической прочностью и ударопрочностью. Благодаря сочетанию композитных материалов автомобиль из углеродного волокна стал бронированным автомобилем в семейных автомобилях. Этот материал из углеродного волокна был нанесен на юбку высокоскоростных поездов.

Спортивные товары

Углеродное волокно используется в спорте и отдыхе, таких как клубы, удочки, теннисные ракетки, ракетки для бадминтона, велосипеды, лыжные палки, лыжи, парусные мачты, парусные корпуса и другие спортивные товары являются одним из основных пользователей углеродного волокна. Углеродное волокно используется в повседневных потребностях, таких как аудио, ванная комната, обогреватель и другие бытовые приборы, а также мобильные телефоны, ноутбуки и другие электронные продукты также могут видеть форму углеродного волокна.

Три важных применения спортивных приложений-клубы и рамы для ракеток. Подсчитано, что годовой выпуск клубов составляет 34 миллиона пар. 40% всех летучих мышей из углеродного волокна в мире сделаны из углеродного волокна. Удочка из углеродного волокна в мире производит около 20 миллионов пар в год. Рамки теннисных ракеток имеют емкость рынка около 6 миллионов пар в год, а другие спортивные приложения включают хоккейные клюшки и лыжные клюшки. Углеродное волокно также используется в других морских видах спорта, таких как гребля, гребля и т. Д.