碳纖維圓管的性能如何

　　碳(C)纖維管是復(fù)合材料(Material)中典型的先進(jìn)產(chǎn)品(Product)，包含圓管、方管、彎管、三通管、四通管等，其中圓管是最常用的一種，廣泛(extensive)用于航天航空、機械等領(lǐng)域。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制?，F(xiàn)將T300的碳纖維環(huán)氧(Oxygen)樹脂(Resin)預(yù)浸布按照±45°/0°/±45°/0°/±45°/±45°/0°/±45°/0°/±45°的鋪層方式以纏繞的工藝制成碳纖維管，具體來分析一下它的性能。 copyright 123456

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  　　密度（單位:g/cm3或kg/m3)：經(jīng)測量碳(C)纖維管的密度為1.451g/cm^3，并計算出樹脂(Resin)含量為53.4%，比預(yù)浸布的樹脂含量高，說明復(fù)合材料(Material)圓管有空隙率。當(dāng)以5%的空隙率計算時，得到樹脂含量為39.0%，與頂浸布的樹脂含量符合。
  　　折疊剪切強度（strength)和模量：碳(C)纖維圓管彎曲剪切模量分析(Analyse)復(fù)雜，因為管子承受橫向彎曲時，管壁上要承受垂直方向的剪切應(yīng)力，而這個剪切應(yīng)力又可以分解成兩個剪切應(yīng)力。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。經(jīng)測試（TestMeasure)，它的彎曲的剪切模量理論為8.63GPa，實測為8.46GPa，比較相符。當(dāng)碳纖維圓管彎曲受剪時，其剪切應(yīng)力是很復(fù)雜的，不僅有沿管壁切向剪應(yīng)力，還有垂直管壁的層間剪應(yīng)力。理論上，此碳纖維管的剪切強度為112MPa，實際測得103MPa，與理論值也很相近。
  　　拉伸強度（strength)和模量：圓管的理論拉伸強度為488MPa，實際為428MPa，實側(cè)值遠(yuǎn)未達(dá)到理論值，主要有兩個原因：一是層間粘結(jié)性能欠佳，在試驗過程發(fā)生分層，使復(fù)合材料(Material)管壁沒有起整體作用；第二是管子兩端夾頭，是用玻璃材質(zhì)鋼包（解釋:鋼水包用于煉鋼廠進(jìn)行澆注作業(yè))繃金屬夾頭，再連接金屬拉伸夾頭，拉伸力(tensile pull)是由包纏繞的玻璃鋼靠膠接力傳到碳(C)纖維復(fù)合材料管子上的，中間有個力的傳導(dǎo)。而它的實際拉伸模量與理論值是很相近的。
  　　從上面可以看出，碳(C)纖維圓管的實際性能和理論性能是比較相近的，且重量非常輕，強度（strength)高、模量高，越來越多的碳纖維管正代替金屬管使用。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。掌握(熟知并能運用) 先進(jìn)、高效（指效能高的）的復(fù)合材料(Material)模壓、袋壓、充氣、纏繞等成型工藝。擁有先進(jìn)的纖維增強復(fù)合材料板材、管材、模壓、熱壓罐、數(shù)控加工等生產(chǎn)(Produce)線，可生產(chǎn)各種規(guī)格(specifications)的高性能碳纖維管。碳纖維管 123456