炭素繊維複合材料

炭素繊維複合材料とは何ですか？

炭素繊維複合材料は、主に炭素元素で構成される一種の特別な繊維であり、その炭素含有量は異なるタイプで異なり、一般的に90％を超えています。炭素繊維には、高温抵抗、耐摩耗性、電気伝導率、熱伝導率、耐食性などの一般的な炭素材料の特性があります。以下は、すべての人向けの炭素繊維複合材料の詳細な導入と、炭素繊維複合材料の使用と利点です。私たちはそのようなニーズを持っている友人を助けることを望んでいます。

炭素繊維複合材とは何ですか？

複合材料の大家族では、繊維強化材料は常に注意の焦点でした。ガラス繊維と有機樹脂で補強されたガラス繊維の出現以来、炭素繊維、セラミック繊維、ホウ素繊維強化複合材料が正常に開発され、その性能が継続的に改善され、複合材料が繁栄しました。以下のユニークな炭素繊維複合材料を見てみましょう。

第二に、炭素繊維複合構造

炭素繊維は、炭素元素で構成される一種の特別な繊維です。その炭素含有量は異なるタイプによって異なり、通常は90％以上です。炭素繊維には、高温抵抗、摩擦抵抗、電気伝導率、熱伝導率、耐食性などの一般的な炭素材料の特性がありますが、一般的な炭素材料とは異なり、その形状は重要な異方性、柔らかさを持ち、さまざまなものに処理できます。ファブリックは、繊維軸に沿って高強度を示します。炭素繊維の特異的重力はわずかであるため、特異的な強度が高くなります。

炭素繊維は、炭素含有量が高く、熱処理プロセスで溶けない人工化学繊維で作られており、熱安定化酸化処理、炭化処理、グラフィット化によって処理されます。

炭素繊維は、優れた機械的特性を備えた新しい材料です。その比重は、鋼のそれの1/4未満です。炭素繊維樹脂複合材料の引張強度は、一般に3500mpaを超えており、鋼の7〜9倍であり、その引張弾性弾性率は23000です。したがって、CFRPの特定の強度は、材料の強度とその密度の比率が2000mpa/（g/cm3）以上に達することがありますが、A3鋼の特定の強度は約59mpa/（g/cm3）しかなく、その特定のモジュラスも鋼よりも高くなっています。

第三に、炭素繊維複合材料の利点

1、高強度（鋼の5倍）

2、優れた耐熱性（2000°Cを超える温度に耐えることができます）

3、優れた熱衝撃耐性

4、低熱膨張係数（小さな変形）

5、少量の熱容量（省エネ）

6、小さい（スチール1/5）の割合

7、優れた腐食抵抗と放射線の性能

第4に、炭素繊維複合材料の使用

炭素繊維の主な目的は、樹脂、金属、セラミックなどのマトリックスと複合して、構造材料を作ることです。炭素繊維強化エポキシ複合材料は、特異的強度と特異的弾性率を組み合わせたもので、既存の構造材料の中で最も高くなっています。密度、剛性、重量、疲労特性の厳しい要件がある地域では、炭素繊維複合材料は、高温と高い化学的安定性を必要とする用途で有利です。

炭素繊維は、1950年代初頭に、ロケット、航空宇宙、航空などの最先端の科学と技術のニーズに応えて生産されました。また、スポーツ用品、テキスタイル、化学機械、医療分野でも広く使用されています。新しい材料の技術的パフォーマンスのための最先端の技術の要件がますます要求されているため、科学者と技術者は常に改善しようとしています。 1980年代初頭、高性能および超高性能の炭素繊維が次々と現れました。これは、テクノロジーの別の飛躍です。また、炭素繊維の研究と生産が高度な段階に入ったことも示されています。

炭素繊維とエポキシ樹脂で構成される複合材料は、その小さな特異的重力、良好な剛性、高強度のために高度な航空宇宙材料です。宇宙船の減量ごとに、発射車両を500キログラム減らすことができるためです。したがって、航空宇宙産業での高度な複合材料の使用が競合しています。垂直着陸戦闘機があります。それが使用する炭素繊維複合材は、航空機全体の重量の1/4を占めており、翼の重量の1/3を占めています。報告によると、米国スペースシャトルの3つのロケットスラスタの主要なコンポーネントと高度なMXミサイル発射チューブは、高度な炭素繊維複合材料で作られています。

今日のF1（世界のフォーミュラワンチャンピオンシップ）車、ボディ構造のほとんどはカーボンファイバー材料を使用しています。トップスポーツカーのトップセールスポイントは、空力と構造の強度を高めるために、体全体に炭素繊維を使用することでもあります。炭素繊維は、生地、フェルト、マット、ベルト、紙、その他の素材に加工できます。樹脂、金属、セラミック、コンクリート、その他の材料に追加される補強材として、一般的に単独ではなく、熱断熱材に加えて炭素繊維の従来の使用に加えて、複合材料を構成します。炭素繊維強化複合材料は、航空機の構造材料、電磁保険電化材料、人工靭帯、その他の身体置換材料、およびロケットシェル、モーターボート、工業用ロボット、自動車葉のスプリング、ドライブシャフトの製造に使用できます。

編集者の概要：上記は、カーボンファイバー複合材料とは何ですか、炭素繊維複合材料の使用の関連導入です。炭素繊維複合材料をよりよく理解できるようにすることを願っています。関連する情報についてさらに詳しく知りたい場合は、引き続き当社のWebサイトをフォローしてください。フォローアップは、よりエキサイティングなコンテンツを提示します。