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碳纤维与芳纶纤维有什么区别呢?

发布时间:2018/01/25 点击量:

碳纤维和芳纶纤维都属于新型的复合材料,但是在其性能、和用途方面有一些不同,应用碳纤维与芳纶纤维有什么区别呢?

一、碳纤维和芳纶纤维应用领域:

碳纤维(CF)是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。在国防军工和民用方面都是重要材料 ,被喻为“黑色黄金”。芳纶纤维(Nomex)是一种新型高科技合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,广泛应用于复合材料、防弹制品、建材、特种防护服装、电子设备等领域。

芳纶纤维成型模温机

二、碳纤维与芳纶纤维力学性能差异:

碳纤维的拉伸强度为3000MPa、弹性模量225GPa、断裂延伸率1.7%、密度1.7g/cm^3。芳纶纤维的拉伸强度为2815MPa、弹性模量126GPa、断裂延伸率2.5%、密度1.44g/cm^3。芳纶纤维的显著特点是抗冲击,有很高的延展率,碳纤维比芳纶纤维稍重些,但是碳纤维在弹性模量、拉伸强度等更加优越。

三、碳纤维与芳纶纤维热稳定性对比:

芳纶纤维有良好的热稳定性,在高温作用下,它直至分解不发生变形,能长期在180℃下使用,在150℃下作用一周后强度、模量不会下降。另外它的热膨胀系数为-2×10^-6。和芳纶相比,碳纤维的热稳定性同样优越,热膨胀系数比芳纶还要小,为-1.4×10^-6。

四、碳纤维与芳纶纤维热化学性能对比:

碳纤维的化学性质与碳相识,它除能被强氧化剂氧化外,对一般碱性是惰性的。在空气中温度高于400℃时则出现明显的氧化,生成CO与。碳纤维对一般的有机溶剂、酸、碱都具有良好的耐腐蚀性,不溶不胀,耐蚀性出类拔萃,完全不存在生锈的问题。芳纶纤维具有良好的耐介质性能,对中性化学药品的抵杭力一般是很强的,但易受各种酸碱的浸蚀,尤其是强酸的侵蚀,它的耐水性也不好。

碳纤维成型模温机

芳纶纤维与碳纤维相比所具有的优点:

1、芳纶纤维不导电(碳纤维导电)。另外碳纤维用于混凝土结构补强,务必与钢筋隔离以防电化学腐蚀,而使用芳纶纤维则不受此限制。

2、碳纤维布的抗剪强度较低,易折断,这使得施工时倒角处理要求较高,倒角半径不小于20mm,而芳纶纤维仅需10mm即可。

3、碳纤维的高弹性模量使其能承受长期静荷载,这是其最为突出的优点,而对于承受动载和局部冲击作用则芳纶纤维更有竞争力。

4、碳纤维在用于限制梁的挠度时同芳纶纤维布相比具有一定优势,但在施工的可操作性方面芳纶纤维无疑是更合适的材料。

5、碳纤维加固后的破坏模式是脆性(结构变形小,碳纤维布的极限延伸率小),没有明显征兆,因而作为结构设计,必须采用较大的安全系数。

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