回归基础:碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉芳纶

2023-06-21 18:19:15

碳纤维因其高拉伸强度、低密度、高刚度和热导率而被广泛应用于航空航天和工业领域。事实上,与凯夫拉尔纤维或玻璃纤维选项相比,碳纤维的材料强度最高。它在强度、重量和刚度方面超过了同类纤维。因此,它取代了航空航天部件中以前使用铝或钛的合金。碳纤维复合材料擅长在施加载荷时保持尺寸公差。尽管这些特性非常好,但这也会导致碳纤维层压板在超过最大值时突然断裂或分裂,碳纤维不能很好地吸收能量,而是将能量沿着其纤维转移到其他来源。(好坏取决于应用)最好与环氧树脂一起使用,以实现其最大性能。尽管制造不需要特殊的工具和工艺,但真空设备将大大提高碳纤维的层压板质量。


常见应用:高性能飞机和航空航天结构、无人机、骨架油管、扰流板、船、体育用品(球拍、球杆、球棒、棍棒、箭、自行车)加强筋、赛车零件、高端汽车面板、电子产品、医学成像、音乐设备、钓鱼竿和组件。

碳纤维,预氧丝,芳纶,PTFE,聚丙烯腈


玻璃纤维是当今复合材料中最常用的织物类型。玻璃纤维的低成本和整体强大的物理特性使其成为具有经济头脑的爱好者和专业人士的最佳选择。玻璃纤维在人类已知的几乎所有行业都有足迹。玻璃纤维复合材料仍将产生坚固、重量轻的部件,可用于最广泛的应用领域。目前在复合材料中使用的玻璃纤维主要有两种。


在最初使用玻璃纤维时,E-Glass 是用于电气用途的,因为它是不导电的。这种更便宜的选择被广泛应用于许多应用,但不仅限于,用作将碳纤维部件二次粘合到金属部件的界面。


S-Glass 是强化玻璃纤维的象征。它具有约 20% 的强度特性,更硬且更耐冲击。虽然与 E-Glass 相比成本更高,但它可能会根据应用或结构需求提供更好的性价比。


通常,两种玻璃类型都被用于一种结构。众所周知,S-玻璃可以提高结构的硬度和强度,因此在结构的外层具有优良的性能。然后,E-玻璃增强复合材料并为复合材料提供能量吸收。玻璃纤维可用于所有热固性树脂应用。(聚酯/乙烯基酯/环氧树脂)


常见应用:船、绝缘材料、汽车零件、水池、滑水道、管道、冷却塔、防滑表面处理、航空航天、钓鱼竿、压力容器


碳纤维,预氧丝,芳纶,PTFE,聚丙烯腈




凯夫拉纤维是复合材料行业广泛使用的最轻、最坚韧的织物类型。如今仅作为一种织物用于防弹背心,抗冲击和抗切割安全设备,并用作防火阻燃剂。凯夫拉纤维在用作织物或复合材料之间具有最大的优势。在复合材料的形式中,凯夫拉用于生产结构提供最佳的冲击和耐磨特性相比其他纤维。凯夫拉纤维填补了玻璃纤维和碳纤维之间的刚度差距,凯夫拉纤维将提供高强度的增强,凯夫拉纤维很难切割和加工,除非使用正确的工具。凯夫拉尔复合材料的部件几乎总是涂漆,因为当暴露在紫外线辐射和阳光下时,凯夫拉尔复合材料会随着时间的推移而退化。


常见应用:高性能飞机和航空航天结构、防弹衣、冲浪板、赛车运动保护、皮划艇、独木舟和压力容器、船体横梁、汽车车身零件。


碳纤维,预氧丝,芳纶,PTFE,聚丙烯腈



所有复合纤维都有明显的优缺点。即使有了上述信息,选择组件的光纤仍然很棘手。但是,没有什么可以说组件或结构不能拥有所有材料中最好的。


以皮划艇为例,使用凯夫拉尔作为材料将产生重量轻、吸收能量的皮划艇。但是,一旦撞到岩石上导致压缩损坏,它可能不是很耐用。在外部使用 S-Glass 玻璃纤维层,用一层玻璃加固,可以极大地延长皮划艇的使用寿命。利用内层凯夫拉尔纤维的轻质优势,可能会制造出有史以来最好的皮艇。单是碳纤维皮艇就能减轻重量,因为它的强度与重量比是最好的,并为制造高刚性和坚固的船体提供了一种手段。皮艇的价格将会非常昂贵,而且仍然可能无法提供长寿命所需的抗冲击和抗疲劳能力。同时还生产了碳纤维/纤维复合材料和凯夫拉/碳纤维复合材料。使用凯夫拉尔/碳纤维混合材料可以制造出一种轻量级的皮艇,它可以利用这两种材料的优势,既坚硬又能吸收能量。

碳纤维,预氧丝,芳纶,PTFE,聚丙烯腈

复合材料的整体魅力在于,可以有一千种不同的方式来实现一个目标。复合材料为世界提供了一个利用创造力解决问题的机会,使用无休止的排列的编织,纤维,纱线,斜纹和树脂。


碳纤维,预氧丝,芳纶,PTFE,聚丙烯腈

网站首页
产品中心
工程案例
联系我们