Włókno węglowe ma różne doskonałe właściwości węgla pierwiastkowego, takie jak mały ciężar właściwy, doskonała odporność na ciepło, mały współczynnik rozszerzalności cieplnej, duża przewodność cieplna, dobra odporność na korozję i przewodność elektryczna. Jednocześnie ma elastyczność włókna, może być tkany i formowany. Najdoskonalszą wydajnością włókna węglowego jest wytrzymałość właściwa i moduł właściwy bardziej niż ogólne włókno wzmacniające, a kompozyt utworzony przez wytrzymałość właściwą żywicy i moduł właściwy niż stal i stop aluminium jest około 3 razy wyższy. Rury wykonane z materiałów kompozytowych z włókna węglowego znalazły zastosowanie w wielu dziedzinach, co może znacznie zmniejszyć wagę, zwiększyć ładowność i poprawić osiągi. Są ważnymi materiałami konstrukcyjnymi w przemyśle lotniczym.

1. Lotnictwo

Ze względu na zalety lekkości, wysokiej sztywności, wysokiej wytrzymałości, stabilnych rozmiarów i dobrej przewodności cieplnej materiały kompozytowe z włókna węglowego były od dawna stosowane w konstrukcjach satelitarnych, panelach słonecznych i antenach. Obecnie większość ogniw słonecznych rozmieszczonych na satelitach jest wykonana z kompozytów z włókna węglowego, podobnie jak niektóre z bardziej krytycznych komponentów stacji kosmicznych i systemów wahadłowych.

Rura z włókna węglowego jest również bardzo dobra w zastosowaniu UAV i może być stosowana do różnych części ciała UAV w praktycznym zastosowaniu, takich jak ramię, rama itp. W porównaniu ze stopem aluminium zastosowanie rur z włókna węglowego w UAV może zmniejszyć wagę o około 30%, co może poprawić ładowność i wytrzymałość UAV. Zalety wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, odporności na korozję i dobrego efektu sejsmicznego rury z włókna węglowego zapewniają skuteczną żywotność UAV.

2. Sprzęt mechaniczny

Odbiornik końcowy jest osprzętem wykorzystywanym do procesu transmisji w linii produkcyjnej tłoczenia. Jest on zainstalowany na robocie załadowczym i rozładowczym prasy i napędza końcówkę do przenoszenia przedmiotu obrabianego przez uczenie toru. Wśród wielu nowych materiałów największą popularnością cieszą się materiały kompozytowe z włókna węglowego.

Udział materiału kompozytowego z włókna węglowego wynosi mniej niż 1/4 stali, ale jego wytrzymałość jest kilkakrotnie większa niż stali. Podbieracz końca robota wykonany z materiału kompozytowego z włókna węglowego może zmniejszyć drgania i własne obciążenie podczas obsługi części samochodowych, a jego stabilność można znacznie poprawić.

3, przemysł wojskowy

Włókno węglowe to jakościowe światło, wysoka wytrzymałość, wysoki moduł, odporność na korozję, odporność na zmęczenie, odporność na wysoką temperaturę, przewodność cieplna, dobre odprowadzanie ciepła i właściwości małego współczynnika rozszerzalności cieplnej, włókno węglowe i jego materiały kompozytowe są szeroko stosowane w rakietach, rakietach, samolotach wojskowych, obszarach wojskowych, takich jak ochrona indywidualna i zwiększenie dawki, poprawia osiągi sprzętu wojskowego nieustannie. Włókno węglowe i jego materiały kompozytowe stały się ważnym materiałem strategicznym dla rozwoju nowoczesnej broni i sprzętu obronnego.

W rakietach i pociskach wojskowych doskonałe osiągi CFRP zostały również dobrze zastosowane i opracowane, takie jak rakieta nośna „Pegasus”, „Delta”, „Trident ⅱ (D5)”, pocisk „Karłowaty” i tak dalej. Amerykański pocisk strategiczny MX ICBM i rosyjski pocisk strategiczny Poplar M są również wyposażone w zaawansowane kanistry z materiałów kompozytowych

4. Artykuły sportowe

Większość tradycyjnych artykułów sportowych jest wykonana z drewna, ale właściwości mechaniczne materiałów kompozytowych wzmacnianych włóknem węglowym są znacznie wyższe niż drewna. Jego wytrzymałość właściwa i moduł są 4 razy i 3 razy większe od chińskiej jodły, odpowiednio 3,4 razy i 4,4 razy od chińskiego hutongu. W rezultacie jest szeroko stosowany w artykułach sportowych, odpowiadając za prawie 40% światowego zużycia włókna węglowego. W dziedzinie artykułów sportowych rury z włókna węglowego sąstosowane głównie w następujących aspektach: kije golfowe, wędki, rakiety tenisowe, kije do badmintona, kije hokejowe, łuki i strzały, maszty żeglarskie i tak dalej.

Biorąc za przykład rakietę tenisową, rakieta tenisowa wykonana z materiału kompozytowego z włókna węglowego jest lekka i mocna, o dużej sztywności i niewielkim naprężeniu, co może zmniejszyć stopień odchylenia, gdy piłka styka się z rakietą. Jednocześnie CFRP ma dobre tłumienie, które może wydłużyć czas kontaktu między jelitem a piłką, dzięki czemu piłka tenisowa może uzyskać większe przyspieszenie. Na przykład czas kontaktu drewnianej rakiety wynosi 4,33 ms, stalowej 4,09 ms, a CFRP 4,66 ms. Odpowiednie prędkości początkowe piłki wynoszą odpowiednio 1,38 km/h, 149,6 km/h i 157,4 km/h.

Oprócz powyższych dziedzin, materiały kompozytowe z włókna węglowego pojawiają się również w transporcie kolejowym, energetyce wiatrowej, sprzęcie medycznym i innych dziedzinach, są szeroko stosowane, z ciągłymi przełomami w produkcji i późniejszej technologii przetwarzania surowców z włókna węglowego, cena surowców z włókna węglowego ma również stać się bardziej przyjazna dla użytkownika.

#węgiel #włókno węglowe