之前介紹過碳纖維的離散系數(shù)和上漿劑這兩個隱藏屬性,再來介紹一個會出現(xiàn)參數(shù)表中但卻經(jīng)常被忽視的一個參數(shù)——斷裂伸長率。了解一下斷裂伸長率的含義,以及碳纖維的斷裂伸長率的作用。
 
碳纖維的隱藏屬性(3)——斷裂伸長率
 
    碳纖維斷裂伸長率的含義
 
    先介紹一下什么是斷裂伸長率??赡芎芏喽悸犨^拉伸率,其實斷裂伸長率就是拉伸率,是指纖維材料受外力作用直到拉斷時,拉伸前后的伸長長度與拉伸前長度的比值。我們假設(shè),某個材料的長度為1m,拉伸直到斷裂時,拉伸的長度為1cm,那該材料的斷裂伸長率就是1%。
 
    斷裂伸長率是纖維材料柔軟性能和彈性性能的一個重要參數(shù),斷裂伸長率越大,則表示柔軟性和彈性越好。常見的紡織纖維的段斷裂伸長率為10%~30%左右,而工業(yè)用纖維要求斷裂強度高(即拉斷的力更大),以及斷裂伸長率低。
 
    斷裂伸長率太高或者太低都不好,合適更重要。比如紡織加工時,紡織物的斷裂伸長率有利于緩沖設(shè)備賦予的力,降低毛絲和斷頭的情況,不過如果斷裂伸長率過高,會導(dǎo)致紡織物變形。
 
    碳纖維斷裂伸長率的作用
 
    碳纖維的斷裂伸長率往往會和沖擊強度聯(lián)系在一起。同樣做碳纖維,各個品級之間的性能同樣存在差異。斷裂伸長率高的碳纖維可以吸收更多的能量,具備更好的耐沖擊能力。
 
    沖擊強度可以理解為單位截面上受到破壞時消耗的能量,能量=力*距離,在碳纖維中,力就是應(yīng)力,距離就是形變因素,如斷裂伸長率。同樣作為碳纖維材料,承受的應(yīng)力相同,而斷裂伸長率高,則吸收的能量也就越大。因此碳纖維材料可以在飛機、汽車、火車等交通工具的防撞部位應(yīng)用,吸收更多能量,起到更好的保護作用。
 
    碳纖維斷裂伸長率的一些數(shù)據(jù)
 
    T300的斷裂伸長率為1.5%,意思就是100米T300碳纖維拉斷時,長度會伸長1.5米。通常斷裂伸長率與碳纖維的模量是負相關(guān),例如M46模量是436GPa,斷裂伸長率是1%,M60模量是588GPa,斷裂伸長率是0.7%。但這個也不絕對,像T400的模量比T300模量高20GPa,但是斷裂伸長率卻為1.8%。