碳纖維管有那些優(yōu)缺點(diǎn)
碳纖維管又稱碳素纖維管是采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠（纏撓）而成。在制過(guò)程中，可以通過(guò)不同的模具生產(chǎn)出各種型材，如：不同規(guī)格的碳纖維圓管，不同規(guī)格的方管，不同規(guī)格的片材，以及其它型材：在制作過(guò)程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化等等。
碳纖維管有哪些優(yōu)點(diǎn)?
1、密度小，一般的碳纖維管密度為1.7g/cm3左右，而一般鋼管的密度為7.8g/cm3，二者的密度比是1:4，相同強(qiáng)度的碳纖維管和鋼管的重量比為1:43。
2、彎曲剪切強(qiáng)度和高模量：碳纖維管彎曲剪切模量分析復(fù)雜，因?yàn)樘祭w維管本身承受橫向彎曲時(shí)，管壁上要承受垂直方向的剪切應(yīng)力，而這個(gè)剪切應(yīng)力又可以分解成兩個(gè)剪切應(yīng)力。經(jīng)測(cè)試，彎曲的剪切模量理論為8.63GPa，實(shí)測(cè)為8.46GPa，比較相符。
當(dāng)碳纖維圓管彎曲受剪時(shí)，其剪切應(yīng)力是很復(fù)雜的，不僅有沿管壁切向剪應(yīng)力，還有垂直管壁的層間剪應(yīng)力。理論上，此碳纖維管的剪切強(qiáng)度為112MPa，實(shí)際測(cè)得103MPa，與理論值也很相近。
3、拉伸強(qiáng)度和模量：抗拉模量能測(cè)試?yán)w維所能承受最大的拉力，它的單位為psi ，表示每平方英寸的面積能承受多少英磅的拉力。抗拉模星低于3480萬(wàn)psi的碳纖維將被歸類于低模星碳纖維。其它還有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，中間模量、高模量和超高模量。 超高模量的碳纖維拉伸彈性模量為7250萬(wàn)-1.45億psi ( 5億-10億kpa )。和它相比較，鋼的拉伸模量約為2900萬(wàn)psi ( 2億kpa )。碳纖維的彈性模 量足足比鋼強(qiáng)了10倍左右，而從重量上看，鋼的重量有碳纖維的5倍之多。除此之外，碳纖維的抗疲勞性和其它金屬相比還是非常優(yōu)越的，如果把它和樹脂融合，將成為最抗腐蝕的材料之一。
4、碳纖維管同時(shí)還有優(yōu)秀的耐腐蝕和抗老化性能，能夠延長(zhǎng)碳纖維管的使用壽命。碳纖維材料的工作溫度高，使用安全， 并且其熱膨脹系數(shù)小，基本上不會(huì)隨工作溫度的變化發(fā)生變形，保證尺寸的穩(wěn)定性。
二、碳纖維管的缺點(diǎn)
1、價(jià)格貴：比傳統(tǒng)鋁合金，鋼鐵材料貴好幾倍
2、層鋪結(jié)構(gòu)容易分層：生產(chǎn)人員鋪層經(jīng)驗(yàn)的高低，會(huì)影響鋪層的效果，分層說(shuō)明空間存在間隙，直接影響碳纖維管的整體性能；
3、樹脂體系耐溫，耐老化性有待驗(yàn)證：目前熱固性碳纖維管采用的是環(huán)氧樹脂，耐高溫程度不高，碳纖維管的整體耐高溫性能下降，正在研發(fā)的熱塑性碳纖維管可以解決這個(gè)難題；
4、耐沖擊性不好：這是因?yàn)樘祭w維管成型后質(zhì)地較脆，韌性下降導(dǎo)致。
相關(guān)閱讀：
