碳纖維板由什么組成？性能真的好嗎？

    碳纖維板在航空航天、軌道交通、體育等行業(yè)的應(yīng)用較為成熟，憑借強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)將很多傳統(tǒng)的金屬板材都比了下去。碳纖維板咋一看有些像塑料，它到底是有什么組成的？性能上為什么可以超過(guò)鋼板呢？

 

 

    碳纖維板由什么組成？

 

    碳纖維板的組成成分其實(shí)比較簡(jiǎn)單，就是碳纖維原絲和樹脂材料這2種，其中常用的碳纖維原絲為聚丙烯腈纖維經(jīng)過(guò)上千度的氧化轉(zhuǎn)化而來(lái)，經(jīng)過(guò)高溫的洗禮，讓碳纖維具備了非常出色的性能。碳纖維板的力學(xué)性能則繼承自碳纖維原絲，碳纖維原絲有品級(jí)區(qū)分，按照強(qiáng)度、模量可以分成較多種類，連續(xù)碳纖維的性能完成度更好。

 

    而樹脂部分主要分成兩個(gè)大類，分別是熱固性樹脂和熱塑性樹脂，目前使用較多的是熱固性樹脂，樹脂起到穩(wěn)固碳纖維板外形的作用，同時(shí)提供一些額外的性能加成。熱塑性樹脂的性能更好，但加工難度更大，在當(dāng)下的技術(shù)程度下，還未能實(shí)現(xiàn)大批量連續(xù)碳纖維熱塑性復(fù)合材料的加工工作。

 

 

    碳纖維板性能真的好嗎？

 

    碳纖維板外觀黑色，可帶紋路可不大袋紋路，沒有接觸過(guò)的人可能以為它就是一種比較高級(jí)的塑料板。其實(shí)碳纖維板的力學(xué)性能可比普通的鋼板或鋁合金板好太多了，而且它本身并不屬于塑料這一類。碳纖維板與鋼板進(jìn)行比較時(shí)，經(jīng)常會(huì)看下面的一些特性。

 

    1、彈性模量：俗稱為“剛度”，是板材的應(yīng)力應(yīng)變比，是材料在其彈性區(qū)域中的應(yīng)力與應(yīng)變曲線的斜率。普通的碳纖維板的彈性模量比鋼板高出好幾倍，如果是高模量碳纖維板，高出10倍都不在話下。

 

    2、極限抗拉強(qiáng)度：材料在斷裂前可以承受的最大應(yīng)力，碳纖維板的抗拉強(qiáng)度可以超過(guò)1500MPa，同樣是鋼板的好幾倍，如果是高強(qiáng)度碳纖維板同樣可以超過(guò)10倍以上。

 

    3、密度：材料每單位體積的質(zhì)量，碳纖維板密度為1.7g/cm3，鋼板為7.8g/cm3，同樣體積的兩種板材，碳纖維板比鋼板輕70%，在工業(yè)制造領(lǐng)域這個(gè)輕量化的優(yōu)勢(shì)太巨大了。

 

    碳纖維板的組成部分并不復(fù)雜，但是提供了遠(yuǎn)超普通金屬材料的力學(xué)性能，而且通過(guò)特殊的加工方式，還可以讓碳纖維板具備一定的防火耐高溫耐摩擦等特性，所以碳纖維板才會(huì)在一些高端領(lǐng)域備受青睞。

 

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