碳纖維與鋁合金的性能對(duì)比

　　鋁（Al)合金(alloy)是在純鋁中加入各種合金元素制成的，和鋼材相比更加輕便，已經(jīng)使用于航天、汽車、機(jī)械設(shè)備、船舶（義: 航海的大船）(釋義：船只總稱）等多個(gè)領(lǐng)域。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中，纖維增強(qiáng)材料一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。自玻璃纖維與有機(jī)樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來(lái)，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進(jìn)，使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機(jī)。下面讓我們來(lái)了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。碳(C)纖維是將聚丙烯腈基纖維在高溫下預(yù)氧化（oxidation)、碳化得到的，不僅重量輕，還由強(qiáng)度（strength)高、耐高溫、耐摩擦等優(yōu)點(diǎn)，在民用工業(yè)和軍用工業(yè)中均有廣泛的應(yīng)用。者兩種材料(Material)相比，哪種更優(yōu)越呢？

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  　　先來(lái)看一下鋁（Al)合金(alloy)(熔點(diǎn)660℃)，它的密度（單位:g/cm3或kg/m3)只有2.5~2.88g/cm^3，約為鋼的三分之一，相對(duì)剛度大，達(dá)到8.5，而鋼材為1。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中，纖維增強(qiáng)材料一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。自玻璃纖維與有機(jī)樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來(lái)，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進(jìn)，使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機(jī)。下面讓我們來(lái)了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。質(zhì)量相同的構(gòu)件，采用鋁合金代替鋼，能得到更大的剛度。鋁合金的抗拉強(qiáng)度（strength)比鋼材略遜一籌，約160~400MPa，不過經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚?chǔ lǐ)后，可達(dá)到700MPa，與低合金鋼(alloy steel)強(qiáng)度相當(dāng)。
  　　再來(lái)看一下碳纖維材料(Material)，它的密度（單位:g/cm3或kg/m3)比鋁還輕，只有1.7g/cm^3，抗拉強(qiáng)度（strength)3000MPa，是鋼的四倍以上，彈性模量為230GPa，熱膨脹(inflate)系數(shù)﹣1.4~+1.7×6，抗震，抗疲勞，X射線的透過率高，由于它是一種各項(xiàng)異性材料，平行于纖維和垂直于纖維方向的性能不同，所以可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，選擇(xuanze)不同的鋪層的方式可改變產(chǎn)品(Product)的性能，適用于多種領(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(qiáng)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?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)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(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。
  　　綜上所述，和鋁（Al)合金(alloy)相比，碳(C)纖維的性能更加優(yōu)越，每年的需求量都在不斷上漲。經(jīng)驗(yàn)（experience)豐富（plump)，技術(shù)力量雄厚，擁有自主研發(fā)改性碳纖維復(fù)合材料(Material)的實(shí)力，成立多年來(lái)，為客戶生產(chǎn)(Produce)了碳纖維電力巡檢機(jī)器人手臂、碳纖維高鐵結(jié)構(gòu)件、碳纖維列車機(jī)械外殼等多種碳纖維制品。