跑車的炭纖維材料都有哪些種類
碳纖維是一種含碳的有機(jī)纖維,含碳量達(dá)到95%以上,質(zhì)地屬于“外柔內(nèi)剛”類型的,比起金屬鋁要輕,比起鋼鐵強(qiáng)度要更強(qiáng),而且具備的特性有耐腐蝕、高模量,是一種高質(zhì)量非常優(yōu)秀的材料,只是由于成本較為高昂,所以使用得不夠廣泛,而跑車作為高成本的車型,其主要采用的材質(zhì)就是碳纖維。
碳纖維兼具碳材料強(qiáng)抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征,是一種的力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。碳纖維拉伸強(qiáng)度約為2到7GPa,拉伸模量約為200到700GPa。密度約為1.5到2.0克每立方厘米,這除與原絲結(jié)構(gòu)有關(guān)外,主要決定于炭化處理的溫度。一般經(jīng)過(guò)高溫3000°C石墨化處理,密度可達(dá)2.0克每立方厘。再加上它的重量很輕,它的比重比鋁還要輕,不到鋼的1/4,比強(qiáng)度是鐵的20倍。
碳纖維的熱膨脹系數(shù)與其它纖維不同,它有各向異性的特點(diǎn)。碳纖維的比熱容一般為7.12。熱導(dǎo)率隨溫度升高而下降平行于纖維方向是負(fù)值(0.72到0.
90),而垂直于纖維方向是正值(32到
22)。
碳纖維的比電阻與纖維的類型有關(guān),在25°C時(shí),高模量為775,高強(qiáng)度碳纖維為每厘米1500。這使得碳纖維在所有高性能纖維中具有最高的比強(qiáng)度和比模量。
碳纖維除了具有一般碳素材料的特性外,其外形有顯著的各向異性柔軟,可加工成各種織物,又由于比重小, 沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度,碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo),在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。
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