碳纖維復合材料與鋼材料彈性模量有什么區別

2022-11-14 14:15:32 嘉興恒隆復合材料有限公司瀏覽次數 2008

　　碳纖維復合材料與鋼材料彈性模量有什么區別？

　　首先我們來認識一下彈性模量，彈性模量又叫楊氏模量、拉伸模量，是指在一定的應力下，材料在被壓力下抵抗變形的力量，還有很多人稱之為材料剛性，符號E是它的計量單位。

　　整個材料彈性模量計算是E =(F/A)+(dL/l)=σ+ε。這里面F是施加的力, A代表材料的受力面積， d是材料長度沿測量軸(m或in)的偏移量(變化), L是材料的原始尺寸。

　　那碳纖維產品的彈性模量跟產品的尺寸以及結構還有關系，所以更多的是看原材料的彈性模量，下面就針對碳纖維原材料以及鋼材原材料的彈性模量對比。

　　以T300的碳纖維為例，其彈性模量在230GPa，T700碳纖維彈性模量在240GPa，碳纖維材料的密度是1.6~2.0g/cm^3.抗拉強度3000MPa，斷裂伸長率1.5%、比熱容0.7~0.9KJ/(Kg.K)、熱膨脹系數-0.5x10-6/℃、電阻率0.00075~0.0015Ω.cm ，同時還具有耐高溫、耐燒蝕、防水、耐輻射等特性。

　　剛性材料的中以常見的冷軋鋼為例進行對比，冷軋鋼的彈性模量在180GPa，密度為7.85g/cm^3、抗拉強度300~600MPa、彈性模量190GPa、比熱容0.42KJ/(kg.K)、伸長率16%~23%、熱膨脹系數10.6~ 12.2x10-6/℃。

　　從以上數據不難發現，碳纖維彈性模要高于剛彈性模量，但是優勢不會特別明顯，可是結合密度以及強度包括熱膨脹系數這些方面的優勢來看，就能發現碳纖維制品確實可以取代金屬產品，強度可以達到鋼材的四倍，而質量只有鋼材的五分之一，能夠非常好的實現了產品輕量化。