碳纖維設計圖（碳纖維設計圖片大全）

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，但是有無數的方法將這些相對簡單的纖維與其他產品結合起來，創造更強大，更硬，并且更輕的材料深受設計工程師的青睞現代高科技項目,碳纖維前驅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

• 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、碳纖維飛機優缺點

1、碳纖維用在車上的好處

X5油箱蓋怎么打開

2、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，但是有無數的方法將這些相對簡單的纖維與其他產品結合起來，創造更強大，更硬，并且更輕的材料深受設計工程師的青睞現代高科技項目。碳纖維前驅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，目的是特定反應或防止特定反應。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）以實現碳化。碳化會排出大多數非碳原子，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。穩定化-碳纖維在碳化之前必須進行化學改變，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。有多種用于穩定碳纖維的方法。碳化-纖維熱穩定后，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。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合產品的環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鍵合特性，同時還蝕刻了表面以使化學物質更好地粘附于表面。有時將纖維浸入二氧化碳，空氣或臭氧等氣體中，或將其浸入硝酸或次氯酸鈉等液體中進行氧化。其他時候，通過將帶正電的纖維浸入導電材料的浴中，通過電解來實現氧化。無論采用哪種表面處理方法，至關重要的是必須在專家的仔細監督下進行操作，以防止引入可能導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，并且上漿材料經過仔細選擇以與用于形成復合結構的粘合劑相容。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合材料。

3、碳纖維那么脆弱為什么還用它

原因如下:碳纖維具有質輕、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計性、可復合性等一系列其他材料所不可替代的優良性能，是火箭、衛星、導彈、戰斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略新興材料。碳纖維作為一種性能優異的戰略性新材料，其密度不到鋼的1/4、強度卻是鋼的5-7倍。與鋁合金結構件相比，碳纖維復合材料減重效果可達到20％-40％；與鋼類金屬件相比，碳纖維復合材料的減重效果可達到60％-80％。

4、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常考慮的也就是這兩種材料。其二，這兩種材料都具有較為優秀的力學性能，只不過碳纖維要突出一些，碳纖維的強度、硬度要優于傳統金屬材料，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定彎矩時能承受的最大應力，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，可設計性強，能夠根據產品的性能要求采用合理的成型，能夠發揮出最有效的作用。在耐腐蝕方面，碳纖維是一種非金屬材料，電化學活性低，所以一般對酸堿鹽等化學介質呈惰性，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）對內部具有非常優秀的保護作用。

5、碳纖維飛機優缺點

眾所周知，在航空業中，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。與傳統的鋁制飛機相比，使用碳纖維復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省約100萬美元的成本。總共節省了很多錢！碳纖維改善空氣動力學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。設計越時尚，飛機的燃油效率就越高。由于碳纖維復合材料的制造工藝可以產生非常光滑但復雜的幾何形狀，因此飛機設計人員可以更輕松地優化碳纖維飛機的空氣動力學性能。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量在飛機制造中使用碳纖維有助于降低成本的另一個領域是飛機制造所需的零件數量。例如，空中客車A380通常由大約600萬個零件組成。但是，由于碳纖維復合材料零件是模制的，因此可以設計每個模具，以便將幾個不同的零件組合到一個模具中，從而顯著減少構建平面所需的零件數量。由于構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省了飛機制造的成本。未來使用碳纖維的飛機設計在控制空氣動力學效率和節省燃油方面，使用碳纖維代替傳統金屬來制造飛機可為飛機設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的飛機設計。未來的商用飛機可能包括機身和機翼融合在一起的設計，類似于今天的某些軍用飛機。這種類型的設計極大地提高了飛機的升/降比，使飛機在空氣動力學方面更有效，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，以減少發動機噪音。碳纖維甚至可以構思所有這些概念。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合材料的專業人士的幫助；2. 需要設備：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金才能在商品中使用它。這對環境不利，首先在制造過程中產生污染，而在降解時又產生污染。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，在手動切割或者數控CNC加工的過程中產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，它會導致某種形式的肺癌。

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