碳纖維是將有機(jī)纖維在上千攝氏度的高溫下碳化而成的一種新興材料,含碳量超過90% ,不屬于有機(jī)纖維,也不屬于無機(jī)纖維,非常纖細(xì),直徑只有8微米,可代替鋼材、塑料等使用于汽車制造、機(jī)械加工、建材家具、交通軌道、航天航空等領(lǐng)域,那么它和鋼材相比到底怎么樣呢?
1、密度方面,碳纖維的密度為1.8g/cm^3 ,而鋼材的密度為7.8g/cm^3,兩者差了四倍。進(jìn)入到21世紀(jì),交通工具、機(jī)械等產(chǎn)品都在向輕量
化方向發(fā)展,這對(duì)減少能源消耗、提以及環(huán)境的保護(hù)都有重要意義。
2、強(qiáng)度方面,我們知道鋼材的強(qiáng)度-,但碳纖維的抗拉強(qiáng)度在3400mpa以上,是鋼的四倍之多,使用起來安全-, -。
3、化學(xué)性能方面。鋼材接觸到-、水、化學(xué)物質(zhì)容易受腐蝕,碳纖維的化學(xué)性能十分穩(wěn)定,在水中不生銹。
4.應(yīng)用領(lǐng)域方面。 鋼材一般作為結(jié)構(gòu)來使用,而碳纖維除 了用于結(jié)構(gòu)件,還能制造錢包、 錢夾等生活中常用的小物品,使用領(lǐng)域廣泛。
辨別碳纖維拍常用兩個(gè)方法,一是敲擊法:即用手指背敲擊拍子,聲音清脆,-剛硬者為碳素拍。這是因?yàn)橐话闾妓嘏牡拇_十分剛硬,被人戲稱乒球選手的的。二是目測(cè)法:看看板靠拍-分是否有黑層,是否成微鋸齒狀。因?yàn)樘妓乜椢镙^薄,又是經(jīng)緯編織,所以鋸割后自然有微鋸齒狀。
上述二方法看似合理,碳纖維網(wǎng)球拍,耶不可完全作為辨別的方法,敲擊法不-是因?yàn)椋?要達(dá)到同樣的敲擊效果,做到聲脆、剛硬實(shí)在太容易了,木料選擇硬一些,把夾板壓實(shí)一些,碳纖維網(wǎng)球拍代加工,就能達(dá)到這個(gè)效果。而目測(cè)法也不科學(xué),如前面說的用染色的木皮-成外觀一樣,當(dāng)然細(xì)心的可看看加強(qiáng)層是否成微鋸齒狀。因?yàn)樘妓乜椢镙^薄,又是經(jīng)緯編織,所以鋸割后自然有微鋸齒狀。但用了非碳纖織物,如果是經(jīng)緯編織的自然也有微鋸齒狀。要知道碳纖織物和其他材料相比價(jià)格上有天壤之別。
還有一種方法是利用碳纖維耐燒蝕特性,首先你應(yīng)該問廠家要一小塊邊料(證明的確是該拍鋸下來的)從其外露的絲中用火焰燒一燒,這時(shí)真正的碳素可從火光中看到如爐中木炭般發(fā)亮的細(xì)絲,這些黑亮的細(xì)絲燒后可說是紋絲不變,一樣的黑亮美麗,一樣的你拉不斷它,這就是真碳素纖維!任何造假經(jīng)這一火燒都會(huì)顯出塬形。
其次觀察其彈性,一手持拍一手讓乒乓球從20cm左右高度落下, 乒乓球應(yīng)能彈跳4下才算合格, 因?yàn)樘寂?優(yōu)點(diǎn)是彈性好, 擊球速度快, 如果彈性不好即便用了碳纖維那又有什么用?但真正做到這點(diǎn)也不容易,不信,你到商店、專賣店試試看,因?yàn)椤疤寂摹背疤肌币嫱,還涉及樹脂等材料及加工工藝,不是有好碳纖維就能成的。
碳纖維復(fù)合材料擁有高比強(qiáng)度和比模星,碳纖維復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量是杉木的4倍和3倍,梧桐木的3.4倍和4.4倍、鋼材的7倍和3倍,參數(shù)使其殼制作強(qiáng)而剛的各種制品。碳纖維結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定,在經(jīng)過一系列的疲勞試驗(yàn)后,其強(qiáng)度的保留率還能夠保持60% ,而鋼材為40% ,鋁合金為30% ,這樣就使得體育器材的使用壽命更長。不僅力學(xué)-良,其減重效果也十分明顯,密度僅有1.7g/cm3。
碳纖維復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)小,在室溫條件下為負(fù)值, 200-400°c為零,低于1000°c時(shí)也是微乎其微,碳纖維網(wǎng)球拍,能夠-尺寸的穩(wěn)定性。碳纖維復(fù)合材料-紡織纖維的柔軟性和可加工性,其設(shè)計(jì)自由度大,碳纖維網(wǎng)球拍代工,碳纖維-的一一個(gè)特點(diǎn)就是具有各向-,通過改變纖維的鋪疊方向和方式,能夠增強(qiáng)在某一方向的受力。
充分利用碳纖維復(fù)合材料的-勢(shì),可以提升諸多體育項(xiàng)目的成績,F(xiàn)在許多體育器材都運(yùn)用到了碳纖維,像撐竿,碳纖維撐竿能夠有效減輕重量、柔韌結(jié)實(shí)。在1972年美國就采用了碳纖維復(fù)合材料制作高爾夫球桿,碳纖維復(fù)合材料具有高阻尼的特性,可使擊球時(shí)間延長,球擊的更遠(yuǎn)。還有上的平衡桿、自行車配件都采用到了碳纖維復(fù)合材料。
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