碳纖維方管強(qiáng)度對(duì)比鋼管如何？

    鋼管是工業(yè)行業(yè)常用的一種管材，建筑、交通、航空航天、工業(yè)制造等領(lǐng)域幾乎都離不開(kāi)鋼管的參與。而隨著很多新型材料的出現(xiàn)，鋼管的性能顯得不太夠用了，比如現(xiàn)在比較火熱的碳纖維方管?？赡芎芏嗳藳](méi)接觸過(guò)碳纖維制品，甚至覺(jué)得它只是性能稍微好一些的塑料，來(lái)看看下面的一些數(shù)據(jù)吧。

    碳纖維方管和鋼管的抗拉強(qiáng)度對(duì)比

    1、碳纖維原絲的抗拉強(qiáng)度可以超過(guò)3000MPa，高強(qiáng)度碳纖維原絲還要更高

    2、與樹(shù)脂基質(zhì)復(fù)合后制成的碳纖維方管的抗拉強(qiáng)度約為1500MPa

    3、普通鋼材的抗拉強(qiáng)度只有300-600MPa，特種鋼材的抗拉強(qiáng)度肯定高上不少

    4、普通鋼管的抗拉強(qiáng)度在370MPa-500MP之間。

    這里不比較高強(qiáng)度碳纖維方管和特種鋼管，就只看最常用的普通碳纖維方管和鋼管，前者的抗拉強(qiáng)度為1500MPa，后者的抗拉強(qiáng)度為370-500MPa，相差了3-4倍。這個(gè)數(shù)據(jù)其實(shí)已經(jīng)比較能說(shuō)明問(wèn)題了。

    碳纖維方管對(duì)比鋼管還有哪些優(yōu)勢(shì)？

    抗拉強(qiáng)度高只是碳纖維方管性能優(yōu)勢(shì)中的一個(gè)，下面的這兩個(gè)同樣非常突出，還是拿普通鋼管來(lái)進(jìn)行對(duì)比。

    1、重量輕：碳纖維管的密度通常只有1.7g/cm3，而鋼管的密度為7.8g/cm3，同樣尺寸規(guī)格的碳纖維方管和鋼管，前者的重量只有后者的30%左右，這在工業(yè)制造領(lǐng)域是非常恐怖的一。在航空航天和軌道交通領(lǐng)域，自重意味著能源的大幅節(jié)省，碳纖維方管在這方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

    2、抗疲勞性：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示鋼管的疲勞強(qiáng)度是自身拉伸強(qiáng)度的30%-50%，而碳纖維方管可以達(dá)到70%-80%，加上鋼管的抗拉強(qiáng)度本來(lái)就遠(yuǎn)低于碳纖維方管，這么一計(jì)算，碳纖維方管的抗疲勞性能是鋼管的10倍以上。

    碳纖維方管在多種性能上的表現(xiàn)都優(yōu)于鋼管，所以在一些特殊的場(chǎng)景下可以替代鋼管使用。不過(guò)全球碳纖維原絲的產(chǎn)能太少了，加上加工難度很高，使得碳纖維方管等制品無(wú)法像鋼管一樣大面積普及。另外鋼管雖然力學(xué)性能較弱，但是它耐高溫程度更好等原因，碳纖維方管是無(wú)法完全替代鋼管的。

    文章轉(zhuǎn)載說(shuō)明：本文由智上新材料原創(chuàng)編輯發(fā)布，版權(quán)所有，未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載。