碳纤维管弹性如何?可以弯曲吗?
碳纤维管的性能非常出色,所以在工业制造领域得到了较大的关注和应用。其实碳纤维管在民用领域里也具有非常优秀的应用案例,如鱼竿、自行车座管等。可能有些人会觉得碳纤维这些柔软的材料,做成管材后是不是不够结实,用力一掰可能就会断了,事实却并非如此。
碳纤维管弹性如何?
有些人朋友见过较薄的碳纤维板或较细的碳纤维管,它们本身具有不错的韧性和弹性,稍微用力晃动或摆动就会弯曲,但是这并不能说明碳纤维管的质量不好。碳纤维复合材料自身是有一定的韧性的,在厚度较薄或口径较小时,会表现的比较有弹性。这种韧性与碳纤维原丝关系不大,主要来源于树脂材料
碳纤维管可以弯曲吗?
口径较小的碳纤维管可以有一定角度的弯曲,但是口径较大或壁厚较厚的碳纤维管就不具备这种能力了。目前使用较多的是热固性碳纤维管,其中的树脂一旦固化,就会与碳纤维原丝形成一个外形稳固的形态,想要它发生角度较大的弯曲是无法实现的,如果超过承载极限,碳纤维管会直接断裂。
那为什么有些碳纤维管是弯的呢?其实这种碳纤维弯管并不是用直碳纤维管掰弯的,而是从开始就设计了弯曲的模具,利用碳纤维预浸料方便铺层和裁剪的特性,制作成了弯管的外形。碳纤维弯管的制作难度较直管更高,性能上几乎一样。
碳纤维管的性能优势在哪里?
1、密度小重量轻:经测量碳纤维管的密度为1.6g/cm3左右,金属管的密度为7.8g/cm3左右,同样规格体型的两种管材对比,碳纤维管的重量上可以轻75%以上。在实际应用中,配合其他的材料部件,碳纤维管替换金属管,在整重上可以轻50%左右。
2、弯曲剪切强度和模量高:碳纤维管经测试,它的弯曲的剪切模量理论为8.63GPa,实测为8.46GPa,比较相符。理论上,此碳纤维管的剪切强度为112MPa,实际测得103MPa,与理论值也很相近。
3、拉伸强度和模量高:碳纤维管的理论拉伸强度为488MPa,实测为428MPa,实侧值与理论值有一定差距,但很小,分析原因为碳纤维管层间粘结性能欠佳。
碳纤维管的性能优势不在于韧性或弹性方面,真正的优势其实还是上面的这几点,他们才是碳纤维管能够在高端领域被重用的根本原因。
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