Quelles sont les utilisations des tubes en fibre de carbone ?
La fibre de carbone possède diverses excellentes propriétés du carbone élémentaire, telles qu'une faible gravité spécifique, une excellente résistance à la chaleur, un faible coefficient de dilatation thermique, une grande conductivité thermique, une bonne résistance à la corrosion et une conductivité électrique. En même temps, il a la flexibilité de la fibre, peut être tissé et moulé par bobinage. La performance la plus excellente de la fibre de carbone est la résistance spécifique et le module spécifique plus que la fibre de renforcement générale, elle et le composite formé par la résistance spécifique de la résine et le module spécifique que l'acier et l'alliage d'aluminium sont environ 3 fois plus élevés. Les tubes en matériaux composites en fibre de carbone ont été utilisés dans de nombreux domaines, ce qui peut réduire considérablement le poids, augmenter la charge utile et améliorer les performances. Ce sont des matériaux de structure importants dans l'industrie aérospatiale.
1. Aérospatiale
En raison des avantages de la légèreté, de la rigidité élevée, de la résistance élevée, de la taille stable et de la bonne conductivité thermique, les matériaux composites en fibre de carbone sont appliqués depuis longtemps aux structures satellites, aux panneaux solaires et aux antennes. Aujourd'hui, la plupart des cellules solaires déployées sur les satellites sont constituées de composites en fibre de carbone, tout comme certains des composants les plus critiques des stations spatiales et des systèmes de navette.
Le tube en fibre de carbone est également très bon dans l'application des UAV et peut être appliqué à différentes parties du corps des UAV dans des applications pratiques, telles que le bras, le cadre, etc. Par rapport à l'alliage d'aluminium, l'application de tubes en fibre de carbone dans les UAV peut réduire le poids d'environ 30 %, ce qui peut améliorer la capacité de charge utile et l'endurance des drones. Les avantages de la résistance à la traction élevée, de la résistance à la corrosion et du bon effet sismique du tube en fibre de carbone garantissent efficacement la durée de vie du drone.
2. Équipement mécanique
Le capteur d'extrémité est un accessoire utilisé pour le processus de transmission dans la ligne de production d'emboutissage. Il est installé sur le robot de chargement et de déchargement de la presse et entraîne le ramasseur d'extrémité pour transporter la pièce à travers la piste d'apprentissage. Parmi de nombreux nouveaux matériaux, les matériaux composites en fibre de carbone sont les plus populaires.
La proportion de matériau composite en fibre de carbone est inférieure à 1/4 de l'acier, mais sa résistance est plusieurs fois supérieure à celle de l'acier. Le ramasseur d'extrémité de robot en matériau composite en fibre de carbone peut réduire les secousses et sa propre charge lors de la manipulation de pièces automobiles, et sa stabilité peut être considérablement améliorée.
3, industrie militaire
La fibre de carbone est une lumière qualitative, une résistance élevée, un module élevé, une résistance à la corrosion, une résistance à la fatigue, une résistance à haute température, une conductivité thermique, une bonne dissipation thermique et les caractéristiques du faible coefficient de dilatation thermique, de la fibre de carbone et de ses matériaux composites sont largement utilisés dans les fusées, les missiles, les avions militaires, les domaines militaires, tels que la protection individuelle et l'augmentation du dosage, améliore sans cesse les performances de l'équipement militaire. La fibre de carbone et ses matériaux composites sont devenus un matériau stratégique important pour le développement d'armes et d'équipements de défense modernes.
Dans les fusées et missiles militaires, les excellentes performances du CFRP ont également été bien appliquées et développées, telles que "Pegasus", la fusée porteuse "Delta", "Trident ⅱ (D5)", le missile "Dwarf", etc. Le missile stratégique américain MX ICBM et le missile stratégique russe Poplar M sont également équipés de cartouches en matériau composite de pointe
4. Articles de sport
La plupart des articles de sport traditionnels sont en bois, mais les propriétés mécaniques des matériaux composites renforcés de fibres de carbone sont bien supérieures à celles du bois. Sa résistance et son module spécifiques sont respectivement 4 fois et 3 fois celui du sapin chinois, 3,4 fois et 4,4 fois celui du hutong chinois. En conséquence, il est largement utilisé dans les articles de sport, représentant près de 40 % de la consommation mondiale de fibres de carbone. Dans le domaine des articles de sport, les tuyaux en fibre de carbone sontprincipalement utilisé dans les aspects suivants : clubs de golf, cannes à pêche, raquettes de tennis, battes de badminton, bâtons de hockey, arcs et flèches, mâts de voile, etc.
En prenant la raquette de tennis comme exemple, la raquette de tennis en matériau composite en fibre de carbone est légère et ferme, avec une grande rigidité et une faible contrainte, ce qui peut réduire le degré de déviation lorsque la balle entre en contact avec la raquette. En même temps, le CFRP a un bon amortissement, ce qui peut prolonger le temps de contact entre le boyau et la balle, de sorte que la balle de tennis puisse obtenir une plus grande accélération. Par exemple, le temps de contact de la raquette en bois est de 4,33 ms, l'acier est de 4,09 ms et le CFRP est de 4,66 ms. Les vitesses initiales correspondantes de la balle sont respectivement de 1,38 km/h, 149,6 km/h et 157,4 km/h.
En plus des domaines ci-dessus, les matériaux composites en fibre de carbone apparaissent également dans le transport ferroviaire, l'énergie éolienne, les équipements médicaux et d'autres domaines, sont largement utilisés, avec les percées continues dans la fabrication et la technologie de traitement ultérieure des matières premières en fibre de carbone, le prix des matières premières en fibre de carbone devrait également devenir plus conviviale.
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