復(fù)合材料以碳纖維增強(qiáng)的樹脂基復(fù)合材料為數(shù)量上的主體。碳纖維是一種力學(xué)-異的新材料,它的密度僅為鋼的1/4、鋁合金的1/2,但強(qiáng)度卻比鋼高4倍、比鋁高6~7倍。航天的重量每減少1公斤,就可使運(yùn)載火箭減輕500公斤,匹克運(yùn)動(dòng)球拍用處,因此,碳纖維復(fù)合材料的這種低密度、高強(qiáng)度的優(yōu)-能,使其在航天航空等-領(lǐng)域占有重要-。
不僅如此,碳纖維復(fù)合材料還因其比強(qiáng)度、比模量高的特點(diǎn),越來越應(yīng)用到體育用品行業(yè)。傳統(tǒng)的體育用品大多采用木材及其復(fù)合材料制品。但是,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能比木材高得多,它的比強(qiáng)度和比模量分別是杉木的4倍和3倍,是梧桐木的3.4倍和4.4倍。因此,它在體育用品方面得到了廣泛的應(yīng)用,其用量幾乎占全碳纖維總消耗量的40%左右。
1、網(wǎng)球拍
復(fù)合材料制成的網(wǎng)球拍,輕而堅(jiān),剛性大,應(yīng)變小,可降低球與球拍接觸時(shí)的偏離度;同時(shí),碳纖維復(fù)合材料的阻尼性好,匹克運(yùn)動(dòng)球拍定制,可延長(zhǎng)腸線與球的接觸時(shí)間,使網(wǎng)球獲得較大的加速度。例如,木制球拍的接觸時(shí)間為4.33毫秒,鋼制品為4.09毫秒,碳纖維復(fù)合材料為4.66毫秒,相對(duì)應(yīng)的球的初速度則分別為149.6千米/時(shí)、138千米/時(shí)和157.4千米/時(shí)。這種網(wǎng)球拍已有商品供應(yīng)市場(chǎng)銷售。
2、羽毛球拍
碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料剛成的羽毛球拍其特點(diǎn)是重量輕、剛性大、避免了木制品因其剛性不足而造成的斷把現(xiàn)象,同時(shí)它還具有與上述網(wǎng)球拍一樣的優(yōu)點(diǎn)。
碳纖維復(fù)合材料由碳纖維和樹脂基體組成,擁有可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、強(qiáng)度高、重 星輕、熱膨脹系數(shù)低等特點(diǎn),可作為結(jié)構(gòu)件或功能件使用,是一種新興材料,下面就就來將碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件與傳統(tǒng)的金屬構(gòu)件性能比較一下。
1、比度比模量:碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的輕-強(qiáng)性能為-,其比強(qiáng)度比鋼材高5倍,比鋁合金高4倍,比模則是鋼、鋁的
4倍,這樣性能-的材料如果合理使用在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中必然會(huì)有助于解決許多傳統(tǒng)材料無法解決的難題。
2、耐疲勞性:通常金屬材料疲勞強(qiáng)度-是其拉伸強(qiáng)度的30% ~50% ,而碳纖維復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度-為其拉伸強(qiáng)度的70%~ 80% ,說明在長(zhǎng)期交變載荷條件下工作時(shí),其構(gòu)件的壽命高于傳統(tǒng)材料構(gòu)件。
3、阻尼減震性:受力結(jié)構(gòu)的自振頻率除了與形狀有關(guān)外,還同結(jié)構(gòu)材料的比模量平方根成正比,根據(jù)對(duì)比模的分析可知。碳纖維復(fù)合材料比金屬有更高的自振頻率,且其界面有較大的吸收振動(dòng)的能力,因而材料的阻尼較高,匹克運(yùn)動(dòng)球拍優(yōu)勢(shì),這些特性都有利于提高復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的抗震性能。
4、破損安全性:研究表明,碳纖維復(fù)合材料的破壞需經(jīng)歷基體損傷、開裂、界面脫粘、纖維斷裂等-系列過程, 當(dāng)少數(shù)增強(qiáng)纖維發(fā)生斷裂時(shí)載荷又會(huì)通過基體的傳遞分散到其它完好的纖維上去,這些過程都能降低災(zāi)難性破壞突然發(fā)生的機(jī)率。而金屬產(chǎn)生裂紋后損傷不斷加重,外力并不能均勻分散。
作為特殊的材,在設(shè)計(jì)過程中不需要考慮人的生理承受能力,可充分發(fā)揮碳纖維復(fù)合材料的性能,考的設(shè)計(jì)空間。在無人
機(jī)發(fā)展過程中,匹克運(yùn)動(dòng)球拍,的續(xù)航能力-直受到能源發(fā)展的制約,現(xiàn)階段只能增加能源的體積來獲得更長(zhǎng)的飛行時(shí)間,而增加能源又會(huì)導(dǎo)致整體重量的增加進(jìn)而導(dǎo)致飛行難度的加大。那么采用輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料制作碳纖維外殼和配件,能夠減少整機(jī)重量,能夠給能源提供更多的儲(chǔ)藏空間,降低飛行難度以及大幅延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。
除去對(duì)輕質(zhì)星的要求之外,對(duì)于制作材料的力學(xué)性能也有著一定的要求,要有效防止跌落等損害情況對(duì)機(jī)體的損傷。而碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度、剛度要優(yōu)于多數(shù)結(jié)構(gòu)材料,能夠有效滿足在使用過程中的強(qiáng)度所需。碳纖維復(fù)合材料還具有耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小、、吸能抗振等-性能。
北京
上海
天津
重慶
河北
山西
內(nèi)蒙古
遼寧
吉林
黑龍江
江蘇
浙江
安徽
福建
江西
山東
河南
湖北
湖南
廣東
廣西
海南
四川
貴州
云南
西藏
陜西
甘肅
青海
寧夏
新疆
本站圖片和信息均為用戶自行發(fā)布,用戶上傳發(fā)布的圖片或文章如侵犯了您的合法權(quán)益,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們將及時(shí)處理,共同維護(hù)誠(chéng)信公平網(wǎng)絡(luò)環(huán)境!
ICP備案:滇ICP備13003982號(hào) 滇公網(wǎng)安備 53011202000392號(hào)
信息侵權(quán)/舉報(bào)/投訴處理
版權(quán)所有 ©100招商網(wǎng) 防騙須知 緩存時(shí)間:2025/4/12 19:33:38