碳纖維材料的核心性能是低密度和高強(qiáng)度模量，相信接觸過碳纖維行業(yè)的人多少都會(huì)知道這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，但是你知道碳纖維材料的熱膨脹系數(shù)是什么么？碳纖維熱膨脹系數(shù)有什么作用么？無錫智上新材料帶你詳細(xì)了解一下。
 
碳纖維熱膨脹系數(shù)詳解
 
    什么是熱膨脹系數(shù)？
 
    我們知道熱脹冷縮這么一個(gè)自然現(xiàn)象，但是卻沒有深究過其中的原理。物體由于溫度變化而出現(xiàn)膨脹與收縮的現(xiàn)象，稱之為熱脹冷縮，其中最關(guān)鍵的變化因素就是溫度。在同等大氣壓下，物體單位溫度變化所導(dǎo)致的體積變化，稱之為熱膨脹系數(shù)。熱膨脹系數(shù)還分線膨脹系數(shù)和體積膨脹系數(shù)。前者是一維空間視角，后者為三維空間視角。
 
    1、線膨脹系數(shù)：對(duì)于可近似看做一維的物體，長度就是衡量其體積的決定因素，這時(shí)的熱膨脹系數(shù)可簡化定義為：單位溫度改變下長度的增加量與的原長度的比值。
 
    2、體膨脹系數(shù)：對(duì)于三維的具有各向異性的物質(zhì)，有線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)之分。如石墨結(jié)構(gòu)具有顯著的各向異性，因而石墨纖維線膨脹系數(shù)也呈現(xiàn)出各向異性，表現(xiàn)為平行于層面方向的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)小于垂直于層面方向。
 
    鋼材與碳纖維熱膨脹系數(shù)對(duì)比
 
    熱膨脹系數(shù)是指固體受熱時(shí)的任何線度、寬度、厚度或直徑等的變化，并以符號(hào)R表示，即溫度每改變IK時(shí)長度的相對(duì)變量，其單位為1/K。
 
    1、鋼質(zhì)材的膨脹系數(shù)為:1.2*10^-5/K
 
    2、T300碳纖維的熱膨脹系數(shù)為-0.74×10^6/K
 
    3、M40碳纖維的熱膨脹系數(shù)為-1.23×10^6/K。
 
    在討論鋼材和碳纖維的熱膨脹系數(shù)之前，需要明確一個(gè)問題，熱膨脹系數(shù)是在一定范圍內(nèi)來界定的。低于或高于這個(gè)溫度范圍，熱膨脹系數(shù)可能發(fā)生巨大的變化。
 
    對(duì)比鋼材和碳纖維的熱膨脹系數(shù)之后，我們發(fā)現(xiàn)它們并不在一個(gè)檔次上，鋼材是T300碳纖維的16倍還多。在實(shí)際使用中，這種巨大的差距可能會(huì)引起巨大的影響。