Sợi carbon có các đặc tính tuyệt vời khác nhau của carbon nguyên tố, chẳng hạn như khối lượng riêng nhỏ, khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, hệ số giãn nở nhiệt nhỏ, hệ số dẫn nhiệt lớn, chống ăn mòn và dẫn điện tốt. Đồng thời, nó có tính mềm dẻo của sợi, có thể được dệt chế biến và đúc quanh co. Hiệu suất tuyệt vời nhất của sợi carbon là độ bền cụ thể và mô đun cụ thể hơn sợi gia cường nói chung, nó và hỗn hợp được tạo thành bởi độ bền cụ thể của nhựa và mô đun cụ thể hơn thép và hợp kim nhôm cao hơn khoảng 3 lần. Ống làm bằng vật liệu composite sợi carbon đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, có thể giảm đáng kể trọng lượng, tăng trọng tải và cải thiện hiệu suất. Chúng là vật liệu cấu trúc quan trọng trong ngành hàng không vũ trụ.

1. Hàng không vũ trụ

Do có ưu điểm nhẹ, độ cứng cao, độ bền cao, kích thước ổn định, dẫn nhiệt tốt nên vật liệu composite sợi carbon đã được ứng dụng cho các cấu trúc vệ tinh, tấm pin mặt trời và anten từ lâu. Ngày nay, hầu hết các pin mặt trời được triển khai trên vệ tinh đều được làm từ vật liệu tổng hợp sợi carbon, cũng như một số thành phần quan trọng hơn trong các trạm vũ trụ và hệ thống tàu con thoi.

Ống sợi carbon cũng rất tốt trong ứng dụng của UAV và có thể được áp dụng cho các bộ phận cơ thể khác nhau của UAV trong ứng dụng thực tế, chẳng hạn như cánh tay, khung, v.v. So với hợp kim nhôm, việc ứng dụng ống sợi carbon trong UAV có thể giảm trọng lượng khoảng 30%, có thể cải thiện khả năng chịu tải và sức bền của UAV. Ưu điểm của độ bền kéo cao, chống ăn mòn và tác động địa chấn tốt của ống sợi carbon đảm bảo tuổi thọ của UAV một cách hiệu quả.

2. Thiết bị cơ khí

Bán tải cuối là một bộ phận cố định được sử dụng cho quá trình truyền động trong dây chuyền sản xuất tem. Nó được lắp đặt trên rô bốt xếp dỡ của máy ép và điều khiển bộ phận nạp cuối để mang phôi qua đường dẫn. Trong số nhiều vật liệu mới, vật liệu composite sợi carbon được ưa chuộng hơn cả.

Tỷ lệ vật liệu composite sợi carbon nhỏ hơn 1/4 so với thép, nhưng độ bền của nó gấp vài lần thép. Xe bán tải cuối robot được làm bằng vật liệu composite sợi carbon có thể giảm rung lắc và gánh nặng của chính nó khi xử lý các bộ phận ô tô, đồng thời độ ổn định của nó có thể được cải thiện đáng kể.

3, ngành công nghiệp quân sự

Sợi carbon là ánh sáng định tính, độ bền cao, mô đun cao, chống ăn mòn, chống mỏi, chịu nhiệt độ cao, dẫn nhiệt, tản nhiệt tốt và các đặc tính của hệ số giãn nở nhiệt nhỏ, sợi carbon và vật liệu composite của nó được sử dụng rộng rãi trong tên lửa, tên lửa, máy bay quân sự, khu vực quân sự, chẳng hạn như bảo vệ cá nhân và tăng liều lượng, cải thiện hiệu suất của thiết bị quân sự tăng cường không ngừng. Sợi carbon và vật liệu composite của nó đã trở thành vật liệu chiến lược quan trọng để phát triển vũ khí và trang bị quốc phòng hiện đại.

Trong các loại tên lửa và tên lửa quân sự, tính năng tuyệt vời của CFRP cũng đã được ứng dụng và phát triển tốt, chẳng hạn như tên lửa tàu sân bay "Pegasus", "Delta", "Trident ⅱ (D5)", tên lửa "Dwarf", v.v. Tên lửa chiến lược MX ICBM của Mỹ và tên lửa chiến lược Poplar M của Nga cũng được trang bị hộp vật liệu composite tiên tiến

4. Đồ thể thao

Hầu hết các đồ dùng thể thao truyền thống đều được làm bằng gỗ, nhưng tính chất cơ học của vật liệu composite cốt sợi carbon cao hơn nhiều so với gỗ. Sức mạnh và mô đun cụ thể của nó lần lượt là 4 lần và 3 lần linh sam Trung Quốc, 3,4 lần và 4,4 lần linh sam Trung Quốc. Do đó, nó được sử dụng rộng rãi trong đồ thể thao, chiếm gần 40% lượng sợi carbon tiêu thụ trên thế giới. Trong lĩnh vực đồ thể thao, ống sợi carbon đượcchủ yếu được sử dụng trong các khía cạnh sau: gậy đánh gôn, cần câu cá, vợt tennis, gậy cầu lông, gậy khúc côn cầu, cung tên, cột buồm, v.v.

Lấy vợt tennis làm ví dụ, vợt tennis làm bằng vật liệu composite sợi carbon nhẹ và chắc chắn, độ cứng lớn và lực căng nhỏ, có thể giảm độ lệch khi bóng tiếp xúc với vợt. Đồng thời, CFRP có khả năng giảm chấn tốt giúp kéo dài thời gian tiếp xúc giữa ruột và bóng giúp bóng tennis có được gia tốc lớn hơn. Ví dụ, thời gian tiếp xúc của vợt gỗ là 4,33 ms, thép là 4,09 ms và CFRP là 4,66 ms. Tốc độ ban đầu tương ứng của quả bóng lần lượt là 1,38 km / h, 149,6 km / h và 157,4 km / h.

Ngoài các lĩnh vực trên, vật liệu composite sợi cacbon còn xuất hiện trong vận chuyển đường sắt, điện gió, thiết bị y tế và các lĩnh vực khác, được sử dụng rộng rãi, với những đột phá không ngừng trong công nghệ sản xuất và chế biến tiếp theo nguyên liệu sợi cacbon, giá vật liệu thô bằng sợi carbon cũng được cho là sẽ trở nên thân thiện hơn với người dùng.

#carbonrod #carbonfiber