碳纖維設(shè)計圖（碳纖維設(shè)計圖片大全）
本文目錄,1、,碳纖維用在車上的好處,2、,如何用碳制作碳纖維,3、,碳纖維那么脆弱為什么還用它,4、,碳纖維和鋁合金哪個好,5、,碳纖維飛機優(yōu)缺點,X5油箱蓋怎么打開,雖然碳纖維的基本材料——由碳制成的纖維——聽起來很簡單，但是有無數(shù)的方法將這些相對簡單的纖維與其他產(chǎn)品結(jié)合起來，創(chuàng)造更強大，更硬，并且更輕的材料深受設(shè)計工程師的青睞現(xiàn)代高科技項目,碳纖維前驅(qū)體碳纖維通常始于有機聚合物，稱為前體,大約90％的時間，該前體是聚丙烯腈（PAN）,有時使用人造絲或石油瀝青代替,有機聚合物由碳原子結(jié)合的長鏈分子組成,前體的組成因制造商而略有不同，確切的
碳纖維用在車上的好處
X5油箱蓋怎么打開
如何用碳制作碳纖維
雖然碳纖維的基本材料——由碳制成的纖維——聽起來很簡單，但是有無數(shù)的方法將這些相對簡單的纖維與其他產(chǎn)品結(jié)合起來，創(chuàng)造更強大，更硬，并且更輕的材料深受設(shè)計工程師的青睞現(xiàn)代高科技項目。碳纖維前驅(qū)體碳纖維通常始于有機聚合物，稱為前體。大約90％的時間，該前體是聚丙烯腈（PAN）。有時使用人造絲或石油瀝青代替。有機聚合物由碳原子結(jié)合的長鏈分子組成。前體的組成因制造商而略有不同，確切的組成通常是一個嚴密保護的商業(yè)秘密。在制造過程中，可能會添加氣體，液體和其他材料，為碳纖維中創(chuàng)建各種特性。有時會尋求特定的效果；在其他時候，目的是特定反應(yīng)或防止特定反應(yīng)。同樣，過程材料的精確組合通常是公司的秘密。碳纖維制造工藝一旦實現(xiàn)了正確的加工材料組合，就可以將前體拉成長條或纖維，然后在惰性氣體中在高溫下加熱（熱解）以實現(xiàn)碳化。碳化會排出大多數(shù)非碳原子，從而留下長且緊密編織的碳原子鏈，僅剩下少量的非碳材料。此過程通常包含五個步驟：紡絲—將前體與其他材料混合，然后紡成纖維。然后將這些纖維洗滌并拉伸。穩(wěn)定化-碳纖維在碳化之前必須進行化學(xué)改變，以通過將其線性原子鍵更改為梯形鍵來使其具有更高的熱穩(wěn)定性。將纖維在空氣中加熱到200-300°C大約30分鐘到2小時。這種加熱過程迫使碳原子從空氣中吸收氧原子，并將分子重新排列成更熱穩(wěn)定的鍵合模式。必須仔細控制此放熱過程，以防止纖維過熱。有多種用于穩(wěn)定碳纖維的方法。碳化-纖維熱穩(wěn)定后，將其在無氧的情況下加熱至1,000-3,000°C保持幾分鐘。氧氣的缺乏阻止了纖維在如此高的熱量下燃燒。在此過程中，重要的是保持爐內(nèi)的氣壓高于爐外的氣壓，并保持纖維的入口和出口密封，以防止氧氣進入爐內(nèi)。在此高溫下，纖維排出其非碳原子，而其余的碳原子形成緊密結(jié)合的碳晶體。這些碳晶體平行于碳纖維的長軸排列。表面處理-碳化過程使纖維具有光滑的表面，該表面不能與用于制造復(fù)合產(chǎn)品的環(huán)氧樹脂和其他材料很好地粘合。因此，表面被輕微氧化。氧化使表面具有更好的化學(xué)鍵合特性，同時還蝕刻了表面以使化學(xué)物質(zhì)更好地粘附于表面。有時將纖維浸入二氧化碳，空氣或臭氧等氣體中，或?qū)⑵浣胂跛峄虼温人徕c等液體中進行氧化。其他時候，通過將帶正電的纖維浸入導(dǎo)電材料的浴中，通過電解來實現(xiàn)氧化。無論采用哪種表面處理方法，至關(guān)重要的是必須在專家的仔細監(jiān)督下進行操作，以防止引入可能導(dǎo)致材料故障的表面缺陷。上漿—一旦氧化，就將纖維包起來，以防止在纏繞到線軸上或機織成織物時損壞。涂覆過程被稱為上漿，并且上漿材料經(jīng)過仔細選擇以與用于形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的粘合劑相容。涂層材料可能包括聚酯，尼龍，氨基甲酸酯或環(huán)氧樹脂。碳纖維上漿后，將它們纏繞到線軸上，然后裝入紡紗機中，然后捻成各種尺寸的紗線。然后可以將這些紗線編織成織物或形成復(fù)合材料。
碳纖維那么脆弱為什么還用它
原因如下:碳纖維具有質(zhì)輕、高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、抗沖刷及濺射以及良好的可設(shè)計性、可復(fù)合性等一系列其他材料所不可替代的優(yōu)良性能，是火箭、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、戰(zhàn)斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰(zhàn)略新興材料。碳纖維作為一種性能優(yōu)異的戰(zhàn)略性新材料，其密度不到鋼的1/4、強度卻是鋼的5-7倍。與鋁合金結(jié)構(gòu)件相比，碳纖維復(fù)合材料減重效果可達到20％-40％；與鋼類金屬件相比，碳纖維復(fù)合材料的減重效果可達到60％-80％。
碳纖維和鋁合金哪個好
碳纖維好雖然碳纖維性能方面要優(yōu)于鋁合金，但是在價格方面碳纖維制品也要稍加貴一點。兩者同為減重材料，碳纖維材料的密度約為1.6g/cm3，鋁合金的密度大約在2.7g/cm3，相差不大，基本上一些需要減重的部件通?？紤]的也就是這兩種材料。其二，這兩種材料都具有較為優(yōu)秀的力學(xué)性能，只不過碳纖維要突出一些，碳纖維的強度、硬度要優(yōu)于傳統(tǒng)金屬材料，特別是彎曲強度，彎曲強度是指材料在彎曲負荷作用下破裂或達到規(guī)定彎矩時能承受的最大應(yīng)力，一般金屬都不具備彎曲強度，而像我們常用的T300碳纖維的彎曲強度達到1300MPa，T700、T1000碳纖維則要更加優(yōu)秀。鋁合金的塑性好，能夠加工成各種型材，而碳纖維兼具紡織纖維的柔軟性，可設(shè)計性強，能夠根據(jù)產(chǎn)品的性能要求采用合理的成型，能夠發(fā)揮出最有效的作用。在耐腐蝕方面，碳纖維是一種非金屬材料，電化學(xué)活性低，所以一般對酸堿鹽等化學(xué)介質(zhì)呈惰性，而鋁合金雖然是一種金屬材料，但是鋁很容易被氧化、在表面形成一層致密的保護膜（氧化鋁）對內(nèi)部具有非常優(yōu)秀的保護作用。
碳纖維飛機優(yōu)缺點
眾所周知，在航空業(yè)中，飛機越輕，運營成本越低。較低的重量提高了燃油效率，從而大大降低了飛機的總體運營成本。由于碳纖維復(fù)合材料的重量非常堅固，因此飛機制造商正朝著這個方向傾斜。與傳統(tǒng)的鋁制飛機相比，使用碳纖維復(fù)合材料制造飛機的重量最多可減輕20％。專家估計，每減輕一公斤的重量，在飛機的整個生命周期中將節(jié)省約100萬美元的成本?？偣补?jié)省了很多錢！碳纖維改善空氣動力學(xué)性能除了減輕重量外，飛機燃油效率的另一個重要因素是空氣動力學(xué)。設(shè)計越時尚，飛機的燃油效率就越高。由于碳纖維復(fù)合材料的制造工藝可以產(chǎn)生非常光滑但復(fù)雜的幾何形狀，因此飛機設(shè)計人員可以更輕松地優(yōu)化碳纖維飛機的空氣動力學(xué)性能。此外，碳纖維的剛度還有助于在商用飛機中使用后掠式機翼設(shè)計，通過減少空氣動力阻力，將燃油消耗最多降低了5％。碳纖維減少了零件數(shù)量在飛機制造中使用碳纖維有助于降低成本的另一個領(lǐng)域是飛機制造所需的零件數(shù)量。例如，空中客車A380通常由大約600萬個零件組成。但是，由于碳纖維復(fù)合材料零件是模制的，因此可以設(shè)計每個模具，以便將幾個不同的零件組合到一個模具中，從而顯著減少構(gòu)建平面所需的零件數(shù)量。由于構(gòu)建飛機所需的零部件更少，因此也需要更少的制造時間。此外，由于碳纖維部件的重量更輕，因此操作和組裝所需的人員更少。所有這些因素加起來大大節(jié)省了飛機制造的成本。未來使用碳纖維的飛機設(shè)計在控制空氣動力學(xué)效率和節(jié)省燃油方面，使用碳纖維代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬來制造飛機可為飛機設(shè)計人員提供更大的靈活性。這種靈活性也使人們有機會改變傳統(tǒng)的飛機設(shè)計。未來的商用飛機可能包括機身和機翼融合在一起的設(shè)計，類似于今天的某些軍用飛機。這種類型的設(shè)計極大地提高了飛機的升/降比，使飛機在空氣動力學(xué)方面更有效，同時仍減輕了重量。一架最新的空中客車概念飛機推出了一種帶有更胖，彎曲的機身的飛機，旨在改善氣流并提供更多的機艙空間。更長，更薄的機翼將減少阻力并提高燃油效率。U形尾巴可起到屏蔽作用，以減少發(fā)動機噪音。碳纖維甚至可以構(gòu)思所有這些概念。使用碳纖維的缺點是，如果您想制造出像樣的產(chǎn)品，1. 需要模具，制造模子并不總是那么容易，而且您通常需要一些懂復(fù)合材料的專業(yè)人士的幫助；2. 需要設(shè)備：熱壓罐，真空管路等；3. 需要輔助材料：脫模劑，真空袋等另一個缺點是碳纖維的數(shù)量，它非常昂貴。這種材料重量輕，堅固，但是您必須支付大量現(xiàn)金才能在商品中使用它。這對環(huán)境不利，首先在制造過程中產(chǎn)生污染，而在降解時又產(chǎn)生污染。它只有一種顏色（黑色），由于價格昂貴，因此沒人愿意將其隱藏為其他任何顏色。碳纖維不易生物降解，在手動切割或者數(shù)控CNC加工的過程中產(chǎn)生的粉塵對人體有永久性的傷害，在吸入人體后無法隨代謝排出，它會導(dǎo)致某種形式的肺癌。
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