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你懂碳纤维复合材料结构设计吗

　　碳纤维是一种含碳量超过90%的一种新型结构资料，在多个范畴中都可能见到它的身影，在制造重要部件中，将碳纤维复合资料取代传统金属资料已经逐步受到青眼，碳纤维存在极强的设计自由度，对其结构设计中所须要考虑的因素较多，本文咱们一起来理解一下碳纤维结构设计的要点。碳纤维复合材料经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

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在设计进程中，首先要考虑到构件的力学机能，部件在外力载荷的作用下，如何判断部件的利用载荷不会超出才干范畴，这个是通过资料的力学盘算得出的，而部件的才干的极限，就是复合资料设计者须要考虑的问题，通过公道的搭配纤维跟树脂，优化纤维排布，用公道的资料，满意设计须要。碳纤维型材在之前还有一种说法是，碳纤维制品与同等质量的金属材料相比，碳纤维的强度等于金属强度的12陪。碳纤维制品拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。而这个力学机能也要从三个方面来考虑，首先是判断产品结构的外形尺寸，二是判断铺层计划，三是抉择纤维、树脂的配比，决定单层的机能。
除了力学机能所需，对结构件的牢固性也尤为重要，特别是一些细的长杆，在蒙受压力的同时，是否可能保障原有的直线均衡。对碳纤维复合资料部件在开发进程中，不太可能都采取一体成型工艺，在部件与部件之间须要连接，常用的胶粘工艺重要是利用胶粘剂连接。
碳纤维在医疗器械、汽车产业、轨道交通等范畴都施展着重要的作用，新材碳纤维产品案例