碳纖維在高性能材料中被稱為碳纖維“黑色黃金”整體性能優(yōu)勢(shì)很高，直觀數(shù)據(jù)有其抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等，因?yàn)槠涿芏纫埠艿停耘c其他材料相比，整體比強(qiáng)度和比模量也很高。當(dāng)許多人聽(tīng)到比強(qiáng)度和比模量時(shí)，他們并不知道這是什么意思。本文將告訴您碳纖維的知識(shí)。
比強(qiáng)度
比強(qiáng)度專業(yè)解釋是材料強(qiáng)度與材料密度的比較，如果材料比強(qiáng)度高，表明材料具有很好的輕量化性能，特別是強(qiáng)度需求產(chǎn)品，可應(yīng)用于汽車、飛機(jī)、火箭、船舶等領(lǐng)域。
為什么會(huì)有比強(qiáng)度更高的說(shuō)法？因?yàn)楫?dāng)我們看一種材料時(shí)，我們不能簡(jiǎn)單地看到強(qiáng)度性能。比如金屬材料的整體強(qiáng)度肯定比塑料制品高，但是在很多產(chǎn)品的應(yīng)用上是不能滿足的。就像汽車行業(yè)一樣，在汽車行駛中，金屬殼的安全性肯定更高，不容易碰撞損壞。但是，如果所有的汽車都是用金屬制成的，就會(huì)使汽車的行駛性能非常低，能耗也會(huì)更高。雖然塑料制品的強(qiáng)度不如金屬材料，但質(zhì)量相對(duì)較輕，所以碳纖維材料的比強(qiáng)度非常高材料可以在輕環(huán)節(jié)禁止，強(qiáng)度環(huán)節(jié)高于金屬材料，這使得碳纖維材料具有非常高的比強(qiáng)度性能。
比強(qiáng)度的單位是MPa/g.cm3.這就是材料強(qiáng)度/材料密度，碳纖維比強(qiáng)度很高，碳纖維強(qiáng)度可達(dá)3500MPa，密度只有1.6g/cm這樣算下來(lái)，整個(gè)比強(qiáng)度可以達(dá)到2200MPa/g.cm3.這比我們金屬材料中的鋁合金高出近100倍。因此，在需要強(qiáng)度和減肥的領(lǐng)域，也是汽車、飛機(jī)、火箭、船舶等產(chǎn)品選擇碳纖維材料的原因。
比模量
比模量的概念簡(jiǎn)單地說(shuō)是材料拉伸強(qiáng)度與材料密度的比較，簡(jiǎn)單地說(shuō)是材料的彎曲能力，在普通材料中，但塑料產(chǎn)品的比模量高于金屬材料的比模量。碳纖維材料的比模量也很好。
那我們常說(shuō)碳纖維T300比剛度可達(dá)1400GPa/g.cm3.這使得碳纖維材料的產(chǎn)品比模量好，這也使得碳纖維材料在很多產(chǎn)品中具有應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。例如，碳纖維輥和碳纖維外殼的應(yīng)用可以降低整體能耗。受沖擊時(shí)，產(chǎn)品穩(wěn)定性好，不易損壞變形。