碳纖維圓管的性能如何

日期:2017-05-22 17:26閱讀次數(shù):
  碳纖維管是復(fù)合材料中典型的先進(jìn)產(chǎn)品,包含圓管、方管、彎管、三通管、四通管等,其中圓管是最常用的一種,廣泛用于 、機(jī)械等領(lǐng)域。現(xiàn)將T300的碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸布按照±45°/0°/±45°/0°/±45°/±45°/0°/±45°/0°/±45°的鋪層方式以纏繞的工藝制成碳纖維管,具體來(lái)分析一下它的性能。
 
碳纖維管
(圖示:碳纖維管)
 
  密度:經(jīng)測(cè)量碳纖維管的密度為1.451g/cm^3,并計(jì)算出樹(shù)脂含量為53.4%,比預(yù)浸布的樹(shù)脂含量高,說(shuō)明復(fù)合材料圓管有空隙率。當(dāng)以5%的空隙率計(jì)算時(shí),得到樹(shù)脂含量為39.0%,與頂浸布的樹(shù)脂含量符合。
 
  彎曲剪切強(qiáng)度和模量:碳纖維圓管彎曲剪切模量分析復(fù)雜,因?yàn)楣茏映惺軝M向彎曲時(shí),管壁上要承受垂直方向的剪切應(yīng)力,而這個(gè)剪切應(yīng)力又可以分解成兩個(gè)剪切應(yīng)力。經(jīng)測(cè)試,它的彎曲的剪切模量理論為8.63GPa,實(shí)測(cè)為8.46GPa,比較相符。當(dāng)碳纖維圓管彎曲受剪時(shí),其剪切應(yīng)力是很復(fù)雜的,不僅有沿管壁切向剪應(yīng)力,還有垂直管壁的層間剪應(yīng)力。理論上,此碳纖維管的剪切強(qiáng)度為112MPa,實(shí)際測(cè)得103MPa,與理論值也很相近。
 
  拉伸強(qiáng)度和模量:圓管的理論拉伸強(qiáng)度為488MPa,實(shí)際為428MPa,實(shí)側(cè)值遠(yuǎn)未達(dá)到理論值,主要有兩個(gè)原因:一是層間粘結(jié)性能欠佳,在試驗(yàn)過(guò)程發(fā)生分層,使復(fù)合材料管壁沒(méi)有起整體作用;第二是管子兩端夾頭,是用玻璃鋼包繃金屬夾頭,再連接金屬拉伸夾頭,拉伸力是由包纏繞的玻璃鋼靠膠接力傳到碳纖維復(fù)合材料管子上的,中間有個(gè)力的傳導(dǎo)。而它的實(shí)際拉伸模量與理論值是很相近的。
 
  從上面可以看出,碳纖維圓管的實(shí)際性能和理論性能是比較相近的,且重量非常輕,強(qiáng)度高、模量高,越來(lái)越多的碳纖維管正代替金屬管使用。無(wú)錫威盛新材料科技有限公司掌握先進(jìn)、高效的復(fù)合材料模壓、袋壓、充氣、纏繞等成型工藝。擁有先進(jìn)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板材、管材、模壓、熱壓罐、數(shù)控加工等生產(chǎn)線(xiàn),可生產(chǎn)各種規(guī)格的高性能碳纖維管。推薦欄目:碳纖維管(圖)

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