高弹性碳纤维复合树脂材料
材料介绍:联想T系列上材料除了镁铝合金外,还有的顶壳材料介绍是:高弹性聚乙稀碳纤维符合树脂。经过google的知识收集,却是是一种比钢特性的独特材料。其实就是高弹性聚乙稀经过碳化处理而成。由于其工艺比较复杂,高弹性聚乙稀碳纤维、碳化处理、复合玻璃树脂 等3个主要步骤 。材料加工过程工艺繁多,所以价格也比较贵,只是用在thinkpad t系列、EXXS系列和S系列、W系列上。
这个名字由:以下分组成:
一、高弹性聚乙稀纤维
又称高强高模聚乙烯纤维,是目前世界上比强 度和比模量 最高的纤维,其分子量在100万~500万的聚乙烯所纺出的纤维。一般简称为高弹性或者高模量聚乙烯纤维。引自:http://baike.baidu.com/view/1255819.htm
1、什么叫弹性模量:
材料在弹性阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。弹性模量的单位是达因每平方厘米。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”“体积模量”等。所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。
弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。引自:http://baike.baidu.com/view/30660.htm
2、高弹性(模量)聚乙稀纤维
特殊性能
1、高比强度,高 比模量。 比强度是同等截面钢丝的十多倍, 比模量仅次于特级碳纤维。
2、纤维密度低,密度是0.97g/cm 3 ,可浮于水面。
3 、断裂伸长低、断裂功大,具 有很强的吸收能量的能力,因而具有突出的抗冲击性和抗切割性。
4、 抗紫外线辐射,防中子和γ射线,比能量吸收高、介电常数低、电磁波透射率高。
5、耐化学腐蚀、耐磨性、有较长的挠曲寿命。
物理性能:
密度:0.97~0.98g/cm3。比水的密度低,可以漂浮在水上。
强度:2.8~4N/tex。
模量:91~140N/tex。
延伸度:3.5%~3.7%。
冲击吸收能比对位芳酰胺纤维高近一倍,耐磨性好,摩擦系数小,但应力下熔点只有145~160℃。
二、碳化处理后的高弹性聚乙稀碳纤维
引自:http://baike.baidu.com/view/82595.htm
碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维 树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为230~430Gpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景。
碳纤维可分别用聚丙稀纤维、聚乙稀纤维、 沥青纤维、粘胶丝等纤维经碳化制得;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型 。通用型碳纤维强度为1000兆帕(MPa)、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。强度大于4000MPa的又称为超高强型;模量大于450GPa的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。
优点:
1、高强度,抗压强度是镁铝合金的5倍
2、隔热好
3、低变形高压缩
4、重量轻
三、复合其他材料(thinkpad上市玻璃树脂)后的高弹性聚乙稀碳纤维复合材料
引自:http://baike.baidu.com/view/260824.htm
优势 1、高强度(是钢铁的5倍)
2、出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温)
3、出色的抗热冲击性
4、低热膨胀系数(变形量小)
5、热容量小(节能)
6、比重小(钢的1/5)
7、优秀的抗腐蚀与辐射性能
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。
碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的,现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻,促使科技工作者不断努力提高。80年代初期,高性能及超高性能的碳纤维相继出现,这在技术上是又一次飞跃,同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。
由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料,由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料。因为航天飞行器的重量每减少1公斤,就可使运载火箭减轻500公斤。所以,在航空航天工业中争相采用。有一种垂直起落战斗机,它所用的碳纤维复合材料已占全机重量的1/4,占机翼重量的1/3。据报道, 美国航天飞机上3只火箭推进器以及先进的MX导弹发射管等,都是用先进的碳纤维复合材料制成的。 过来了解一下啦
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