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碳纤维复合材料特点及应用


  复合材料应用的层面既深且广,足以影响人们的各个生活面,但分析材料组成,复合材料能充分发挥其甜头且显现各种特征,追根究底在复合材料的强化物。这些强化物的种类可谓琳瑯满目,但以其材质、种类等分类,举其紧张者不外是碳纤维(石墨纤维)、玻璃纤维及克拉纤维等三种,其他纤维因价格高,产量少,多数仅供研究或特别用途,碳纤维、玻璃纤维及克拉纤维构成现今复合材料补强物的三大主流,尤其是碳纤维和玻璃纤维几占整个强化纤维的悉数。
 

碳纤维成品
 

  强化物顾名思义即在补强材料的强度、劲度,或某特定功能,其作用譬如人体的骨骼,建筑物的钢筋等具支持人体肌肉或强化房子的功能,且忍受外界所加诸的负载。它可改变塬材的机械性子、物理性子或化学性子等,其改变量的大小与所使用的强化物种类、类型及用量有关,此类型包括纤维是延续性、非延续性、短纤维、颗粒或鬚晶等,用量少则10~20%,多则60~70%。强化物的加入,在机械强度的提昇大致皆有正面的结果,且其效应随着纤维加入量的增长而增长。
 

  碳纤维生产的发源地在日本,故早期日本为碳纤维生产的重要国家,其产量占全世界60%以上,相反地美国为碳纤维重要的消耗国,全世界约60%碳纤维为美国所用。美国因应本国在军事及太空应用的大量需求,很多大公司亦相继投入生产行列,目前因为碳纤维在各行各业的必要,全世界很多国家皆竞相投资或扩充产能。
 

  碳纤维应用

汽车碳纤维复材
 

  国际油价在上周创下了历史新高,也增强了人们对于节能的需求,碳纤维由于其特别的物理性,逐步受到正视,碳纤维用途广泛,包括航空、工业以及活动器材都大量使用,在节能方面更是值得细致,碳纤维重量仅仅是铝的一半、或是钢铁的五分的一,然而硬度却是钢铁的十倍,根据实验证实一公分的碳纤维能够吊起一到五吨的重物,又轻又有韧性的产品当然对于节能有紧张的效益。
 

  A380客机的地板面积比起波音七四七多出了近一半的空间,可以容纳八五0名乘客,测试油耗却比七四七客机省下一三%,换算平均每小我运送一百公里用油量不到三公升,现实拿来与一样平常家庭房车的油耗相比,几乎已经没有太多差距,而到二0一0年才会推出的A350客机,每人每百公里的油耗预计还会降落至二.五升左右,几乎可以跟如今的小汽车来媲美;能够有如此节能的体现,空中巴士集团就透露表现,省油重要是由于机身大量採用碳纤维材质和省油技术。
 

  此外碳纤维还应用在风力发电的风扇、汽车用的复合材料剎车片、甚至高科技的Fl赛车的车身就是用碳纤维所打造。
 

  至于终端的应用面,不少下流厂商都陆续进入量产高尔夫球杆头代工大厂大田,转投资成立樱的田,目前针对以碳纤维材质来开发活动相干用品,目前已有曲棍球桿、滑雪板、弓箭及脚踏车等相干碳纤维产品和成虽然在卫浴设备等相干本业将来成长性只能维持稳固,不过新事业部门科技陶瓷处近几年投入研究后倒是很值得期待,该部门开发出碳纤维复合材料的商品,重要应用在在军需及消耗性电子产业。

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