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碳纖維棒和鋼區(qū)別,哪個(gè)更有優(yōu)勢(shì)?

2022-06-17 09:37:05 碳纖維棒 瀏覽次數(shù) 4344

碳纖維棒是采用高科技復(fù)合材料碳纖維原絲經(jīng)浸乙烯基樹(shù)脂高溫固化拉擠(或纏繞)制成的。碳纖維棒和鋼都具有在特定應(yīng)用中提供無(wú)與倫比性能的特性。碳纖維棒和鋼兩者哪個(gè)強(qiáng)呢?


一、從強(qiáng)度對(duì)比:

雖然在建筑和工業(yè)環(huán)境中,鋼通常被視為標(biāo)準(zhǔn)材料,但是就強(qiáng)度與重量比而言,實(shí)際上碳纖維要比鋼強(qiáng)得多。在應(yīng)用時(shí),強(qiáng)度由材料的抗變形能力或“彈性模量”來(lái)定義。碳纖維和鋼的彈性模量都在200吉帕斯卡(GPa)以上,因此這兩種材料都非常堅(jiān)硬,非常適合許多高應(yīng)力領(lǐng)域的應(yīng)用。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料,其比強(qiáng)度及比模量在現(xiàn)有工程材料中是最高的。


二、從重量對(duì)比  


雖然碳纖維棒和鋼都具有極強(qiáng)的抗變形能力,但鋼的密度比碳纖維要高得多,通常來(lái)講碳纖維的重量?jī)H僅約為鋼的五分之一,因此也就是說(shuō)同樣重量條件下,碳纖維強(qiáng)度大約是鋼的五倍。碳纖維是一些必須將重量降至最低的應(yīng)用(如航空航天、體育用品等)的首選。


三、耐腐蝕性


固化后的環(huán)氧樹(shù)脂可以對(duì)陽(yáng)光和其他元素起反應(yīng),但碳纖維本身由化學(xué)穩(wěn)定的材料制成,并且具有耐腐蝕性,因此使其成為惡劣環(huán)境中應(yīng)用的完美選擇。


另一方面,鋼遇到暴露于大氣中的水分時(shí)極易氧化(雖然某些合金鋼具有更好的耐腐蝕性),因此就耐腐蝕性而言,碳纖維無(wú)疑更勝一籌。


四、成本


與碳纖維碳布相比,鋼通常是一種更具成本效益的材料。相比之下碳纖維成本影響因素較多,主要包括了制造過(guò)程成本、熟練勞動(dòng)力成本以及材料成本。因此,生產(chǎn)碳纖維是一個(gè)非常耗時(shí)的過(guò)程,但最終還是值得的。雖然碳纖維組件的成本可能稍高一些,但它們更堅(jiān)固、更輕,而且比鋼制組件耐用得多。


總體來(lái)說(shuō),鋼和碳纖維都非常堅(jiān)固,而且根據(jù)它們的使用用途,它們的結(jié)構(gòu)經(jīng)久耐用。兩者在工業(yè)環(huán)境中都有各自的優(yōu)勢(shì)和地位,可以肯定地說(shuō),短期內(nèi)碳纖維不會(huì)很快取代鋼。

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