碳纖維自問世以來,一直是新材料研究的寵兒。經過30多年的發(fā)展,碳纖維復合材料的應用已經遍布各個行業(yè)和領域,如碳纖維輥、碳纖維汽車等。
 
關注碳纖維材料的人可能知道,美國芝加哥一對夫妻擁有一輛蘭博基尼uracanSpyder敞篷車,車身由高強度碳纖維打造,超輕車身,配合610馬力,0-100km/h加速時間僅為3.4秒。不過這輛車因為車主的錯誤操作,油門當剎車,喊車直接把前方的本田思域給鏟了起來。這么嚴重的車禍,車主竟然沒有受傷。撞擊角度避免了跑車承受過大的沖擊力,而剩余的沖擊力由碳纖維車身全部緩沖,變相的印證了碳纖維強度的優(yōu)勢。
 
碳纖維蘭博基尼uracanSpyder敞篷車
 
碳纖維輥硬度沒你想象的那么高
 
回到文章的題目,碳纖維輥的硬度如何?首先需要先說明一點,碳纖維原料一般會測量強度,沒有硬度這一說,硬度一般是說碳纖維復合材料制品。目前碳纖維制品中,碳纖維輥使用較為廣泛,無錫智上的產品線中自然也有碳纖維輥。
 
碳纖維輥繼承了碳纖維原絲的高強度特性,碳纖維與各種樹脂材料的合成,再經過設計加工,才有了我們見到的各種造型的碳纖維制品,硬度可以理解為樹脂帶來的一種特性。熱固性碳纖維輥,是由碳纖維和環(huán)氧樹脂(常用)經過熱壓技術成型的中空型管材,硬度不高,在實際加工中,存在開孔、裁切、打磨等工序,另外如果碳纖維輥壁厚較薄,本身也會比較脆。
 
碳纖維輥強度高
 
碳纖維輥強度高的原因分析
 
碳纖維是由有機纖維經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料,微觀結構類似人造石墨,而且是亂層石墨結構。碳纖維是一種力學性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7~9倍,抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高,則構件自重愈小,比模量愈高,則構件的剛度愈大,從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景,綜觀多種新興的復合材料(如高分子復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料)的優(yōu)異性能。
 
碳纖維輥目前在印刷和紡織行業(yè)的運用比較頻繁,逐漸代替以往的鋼制輥軸。鋼制輥軸在高速運轉的情況下,容易發(fā)生扭曲變形,輕則影響生產效率,重則引起生產事故。碳纖維輥因為材質原因,重量可減輕70-80%,減少啟動時間,同時轉速也能提高30%。從長遠角度來看,碳纖維輥軸使用壽命長,節(jié)省生產能耗,降低人工維護成本,是非常不錯的選擇。