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碳纤维管的强度如何?

时间:2021-05-19点击次数:63信息来源:Rev1

碳纤维复合材料拥有质轻高强等诸多优点,可以通过缠绕、卷制、拉挤成型等方式制成碳纤维管,在航空航天、无人机、机器人手臂、医疗器械等方面有着广泛应用。碳纤维管主要是靠碳纤维的拉应力来承受载荷,在投入使用之前需要对其强度进行检测,很多客户对于碳纤维管的强度没有什么概念,本文就此做个简单介绍。

碳纤维管的生产工艺不同,所出来的产品强度也不同。以T700碳纤维和树脂为原料采用缠绕成型工艺制作出的碳纤维管为例,对规格为1.6*50*500mm的碳纤维管进行检测,可以发现碳纤维管平均抗压强度能够达到230MPa,超过载荷后会发生脆性破坏,基体的强度决定了碳纤维管的强度。

在对碳纤维管进行拉伸强度的测试中发现,碳管能够承受800MPa以上的拉伸强度,应变最大0.03,碳管的抗拉伸性能非常出色。

和钢材料管对比,碳纤维管的拉伸强度优势是非常明显的,而且重量能轻50%左右,但是碳管具有的脆性限制了其性能和应用,在受到撞机和压力破坏下本身的刚度会产生严重下降,韧性不足是碳纤维复合材料最大的缺点。

与金属材质相比,碳纤维复合材料有着各向异性的特点,所以在进行后加工的时候,极易出现分层、撕裂、毛刺等缺陷。所以对于碳纤维管的连接,建议采用结构胶或者打孔加钢丝螺套来进行加工,除了保证连接的稳定性,对于碳纤维制品的承力也有着非常积极的作用。

一般碳纤维管的强度都能够满足我们市场的需求,因为同样的碳纤维管在质变轻下, 强度可以达到钢材的10倍,所以替代传统的钢材肯定是没有问题。

7.2

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