碳纖維材料具有很好的抗拉強度和彈性模量,在同樣的使用場景中,它的承壓能力是非常優(yōu)秀的。熱塑性碳纖維同樣延續(xù)了這樣的性能優(yōu)勢,那是否可以將熱塑性碳纖維制作成承壓類型的零部件或產(chǎn)品,以供工業(yè)生產(chǎn)使用呢?
 
 
    熱塑性碳纖維可制作承壓類產(chǎn)品嗎?
 
    熱塑性碳纖維是碳纖維與熱塑性樹脂的融合產(chǎn)物,在抗拉強度和彈性模量方面繼承了碳纖維的性能,具備可靠的承壓能力。不過與金屬承壓不同的是,前者在壓力超載后不是彎曲折斷,而是崩裂甚至崩碎。
 
    熱塑性碳纖維的物理結(jié)構(gòu)是熱塑性樹脂充分浸潤碳纖維之后形成的,這種物理結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定其實是相對的。在外力或內(nèi)部應(yīng)力過大時,這種穩(wěn)定將會被摧毀,碳纖維本身是較為柔軟的材料,而固化后的熱塑性樹脂不具備較好的硬度,而且脆性較大,因此才會出現(xiàn)崩碎的情況。
 
    熱塑性碳纖維復(fù)合材料不僅在抗拉強度和彈性模量上有極強的表現(xiàn),本身的輕量化優(yōu)勢很大的優(yōu)勢,加上奶疲勞性出色、耐腐蝕性較好、熱膨脹系數(shù)很小,因此在很好行業(yè)均有應(yīng)用,包括航空航天、汽車、體育用品和工業(yè)應(yīng)用。它們存在于飛機部件、汽車部件、運動器材等。
 
熱塑性碳纖維可制作承壓類產(chǎn)品嗎?
 
    熱塑性碳纖維抗承壓型產(chǎn)品案例
 
    將熱塑性碳纖維加工成承壓型的產(chǎn)品的案例還是有不少的,主要根據(jù)用途和場景可有下面的這些。
 
    1、壓力容器:熱塑性碳纖維復(fù)合材料可用于建造氣體儲存、化學(xué)加工和航空航天等應(yīng)用中使用的壓力容器。這些材料具有高強度和剛度,使壓力容器能夠承受內(nèi)部壓力,同時保持結(jié)構(gòu)完整性。
 
    2、管道和管材:熱塑性碳纖維復(fù)合材料可用于制造需要高壓流體或氣體傳輸?shù)膽?yīng)用的管道和管材。碳纖維增強材料提供了應(yīng)對壓力所需的強度,而熱塑性基體則確保了出色的耐化學(xué)性和耐用性。
 
    3、液壓系統(tǒng):液壓系統(tǒng)中的部件,例如泵殼、閥門和歧管,可以受益于熱塑性碳纖維復(fù)合材料的使用。這些材料提供輕質(zhì)、高強度的解決方案,可以承受液壓系統(tǒng)中施加的壓力,從而提高性能和效率。
 
    4、壓縮配件和連接器:熱塑性碳纖維復(fù)合材料可用于壓縮配件和連接器,通常用于流體處理系統(tǒng)。這些配件和連接器需要強度和耐用性,以在壓力下保持無泄漏連接,而使用熱塑性碳纖維復(fù)合材料可以提供這些特性。
 
    5、壓力密封和墊圈:在需要壓力密封和墊圈的應(yīng)用中,熱塑性碳纖維復(fù)合材料可以提供卓越的性能。這些材料可用于制造耐壓縮的高壓密封件,確??煽壳覠o泄漏的密封解決方案。
 
    其實還有一些對承壓需求并不高的熱塑性碳纖維應(yīng)用案例,比較樂器的保護箱、精密儀器的外殼等等,熱塑性碳纖維在應(yīng)用上是多種方向的拓展,承載性產(chǎn)品只是其中的一種。
 
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