優(yōu)培德：碳纖維制品是復(fù)合材料中最強(qiáng)的嗎？

當(dāng)今復(fù)合材料中使用的增強(qiáng)材料主要有三種：碳纖維、玻璃纖維和凱夫拉爾（芳綸）。當(dāng)用于復(fù)合材料時(shí)，增強(qiáng)材料定義了性能標(biāo)準(zhǔn)，并負(fù)責(zé)在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中承載載荷。 （樹(shù)脂負(fù)責(zé)將載荷轉(zhuǎn)移到纖維上。）簡(jiǎn)而言之，增強(qiáng)材料的選擇是設(shè)計(jì)過(guò)程中不可或缺的一部分。

碳纖維產(chǎn)品

碳纖維因其高拉伸強(qiáng)度、低密度、高剛性和導(dǎo)熱性而被認(rèn)為是航空航天和工業(yè)應(yīng)用的首選。事實(shí)上，與凱夫拉纖維或玻璃纖維相比，碳纖維具有最高的材料強(qiáng)度。它在強(qiáng)度、重量和剛度方面超過(guò)了同類(lèi)增強(qiáng)材料。因此它取代了以前使用鋁或鈦的航空航天部件中的合金部件。碳纖維復(fù)合材料在施加負(fù)載時(shí)保持尺寸公差的能力強(qiáng)，也就是尺寸穩(wěn)定性極好。

盡管這些特性非常好，但這也會(huì)導(dǎo)致碳纖維層壓板在超過(guò)最大值時(shí)突然斷裂或碎裂。然而，碳纖維不能很好地吸收能量，因?yàn)樗鼤?huì)沿著纖維將能量轉(zhuǎn)移，這可能是好也或者是壞，還是取決于其設(shè)計(jì)時(shí)的布局。碳纖維最好與環(huán)氧樹(shù)脂一起使用，以實(shí)現(xiàn)其最大性能。

常見(jiàn)應(yīng)用：高性能飛機(jī)和航空航天結(jié)構(gòu)、無(wú)人機(jī)、骨架管、擾流板、船、體育用品（球拍、球桿、球棒、棍棒、箭頭、自行車(chē)）加強(qiáng)筋、賽車(chē)零件、高端汽車(chē)面板、電子、醫(yī)療成像、音樂(lè)設(shè)備、釣魚(yú)竿和部件

玻璃纖維

玻璃纖維是當(dāng)今復(fù)合材料中最常用的織物類(lèi)型。玻璃纖維的低成本和整體強(qiáng)大的物理性能使其成為有經(jīng)濟(jì)頭腦的業(yè)余愛(ài)好者和專(zhuān)業(yè)人士的主力。玻璃纖維幾乎遍及人類(lèi)已知的每個(gè)行業(yè)。玻璃纖維復(fù)合材料仍可生產(chǎn)出堅(jiān)固、重量輕的部件，可用于最廣泛的應(yīng)用。目前復(fù)合材料中使用的玻璃纖維主要有兩種類(lèi)型。

1）E-Glass 是用于電氣用途，因?yàn)樗粚?dǎo)電。這種更便宜的選擇如今廣泛用于許多應(yīng)用中，但不限于此，用作碳纖維部件與金屬部件二次粘合的界面。

2）S-Glass 是指強(qiáng)化玻璃纖維。它具有約 20% 的強(qiáng)度特性，更硬且更耐沖擊。雖然與 E-Glass 相比成本較高，但根據(jù)應(yīng)用或結(jié)構(gòu)需求，它可以提供更好的性?xún)r(jià)比。

通常這兩種類(lèi)型的纖維會(huì)被結(jié)合起來(lái)用更好的發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。眾所周知，S 玻璃非常適合結(jié)構(gòu)的外層，因?yàn)樗鼮榻Y(jié)構(gòu)提供了剛性和強(qiáng)度。E玻璃增強(qiáng)復(fù)合材料并為其提供能量吸收。玻璃纖維可用于所有熱固性樹(shù)脂應(yīng)用（聚酯/乙烯基酯/環(huán)氧樹(shù)脂）.

常見(jiàn)應(yīng)用：船、隔熱材料、汽車(chē)零部件、水池、滑水道、管道、冷卻塔、防滑表面、航空航天、釣魚(yú)竿、壓力容器

凱夫拉爾

凱夫拉纖維是復(fù)合材料行業(yè)廣泛使用的最輕、最堅(jiān)韌的織物類(lèi)型。如今它單獨(dú)用作防彈背心、抗沖擊和防切割安全設(shè)備的織物，并用作阻燃劑。凱夫拉纖維在用作織物或復(fù)合材料之間具有最高的優(yōu)勢(shì)。在復(fù)合材料中，凱夫拉爾用于生產(chǎn)與其他纖維相比具有最佳抗沖擊和耐磨特性的復(fù)合材料產(chǎn)品。凱夫拉纖維填補(bǔ)了玻璃纖維和碳纖維之間的剛度差距，同時(shí)提供高強(qiáng)度增強(qiáng)。則凱夫拉纖維可能很難切割和加工。凱夫拉爾復(fù)合材料部件需要涂漆，因?yàn)楫?dāng)暴露在紫外線(xiàn)輻射和陽(yáng)光下時(shí)，它們會(huì)隨著時(shí)間的推移而降解。

常見(jiàn)應(yīng)用：高性能飛機(jī)和航空航天結(jié)構(gòu)、防彈衣、沖浪板、賽車(chē)運(yùn)動(dòng)保護(hù)、皮劃艇、獨(dú)木舟和壓力容器、船體橫梁、汽車(chē)車(chē)身零件

綜合比較

所有復(fù)合材料增強(qiáng)材料都有明顯的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，即使有了上述信息，復(fù)合材料的選擇仍然很棘手。然而，沒(méi)有什么可以說(shuō)組件或結(jié)構(gòu)不能擁有所有材料中最好的。以救生艇為例。使用凱夫拉纖維作為材料將生產(chǎn)出重量輕、吸能的救生艇。然而，一旦撞到巖石上導(dǎo)致壓縮損壞，它可能就不太耐用了。在外部使用 S-Glass 玻璃纖維層并用一層 E-Glass 加固可以使救生艇的使用大大提升壽命。在內(nèi)層中利用凱夫拉纖維的輕質(zhì)優(yōu)勢(shì)可能會(huì)制造出更好的救生艇。僅碳纖維皮劃艇就可以減輕重量，因?yàn)閺?qiáng)度重量比是最好的，并且提供了一種設(shè)計(jì)高剛性和堅(jiān)固的船體的方法。救生艇最終將非常昂貴，并且仍然可能無(wú)法提供長(zhǎng)壽命所需的抗沖擊性和抗疲勞性。還制造了使用 CF / FG 和 Kevlar / CF 的混合材料。使用 Kevlar/CF 混合材料可以生產(chǎn)出一種輕質(zhì)救生艇，它可以利用兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，既堅(jiān)固又能夠吸收能量。

復(fù)合材料的整體優(yōu)點(diǎn)在于可以有一千種不同的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，就像我們偉大的中醫(yī)一樣，配方的神奇之處。復(fù)合材料為世界提供了一個(gè)利用無(wú)窮無(wú)盡的織物、纖維、紗線(xiàn)、斜紋布和樹(shù)脂發(fā)揮創(chuàng)造力來(lái)解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)。

在項(xiàng)目初期，可以直接聯(lián)系我們盡早提供經(jīng)濟(jì)適用的方案，有任何需求請(qǐng)直接聯(lián)系碳纖維產(chǎn)品生產(chǎn)廠(chǎng)家優(yōu)培德復(fù)全材料有限公司，聯(lián)系電話(huà)13921353628或13968211586