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碳纖維復合材料特點及應用
發布時間: 2023年04月12日




  復合材料應用的層面既深且廣,足以影響人們的各個生活面,但分析材料組成,復合材料能充分發揮其甜頭且顯現各種特征,追根究底在復合材料的強化物。這些強化物的種類可謂琳瑯滿目,但以其材質、種類等分類,舉其緊張者不外是碳纖維(石墨纖維)、玻璃纖維及克拉纖維等三種,其他纖維因價格高,產量少,多數僅供研究或特別用途,碳纖維、玻璃纖維及克拉纖維構成現今復合材料補強物的三大主流,尤其是碳纖維和玻璃纖維幾占整個強化纖維的悉數。
 

碳纖維成品
 

  強化物顧名思義即在補強材料的強度、勁度,或某特定功能,其作用譬如人體的骨骼,建筑物的鋼筋等具支持人體肌肉或強化房子的功能,且忍受外界所加諸的負載。它可改變塬材的機械性子、物理性子或化學性子等,其改變量的大小與所使用的強化物種類、類型及用量有關,此類型包括纖維是延續性、非延續性、短纖維、顆?;螋P晶等,用量少則10~20%,多則60~70%。強化物的加入,在機械強度的提昇大致皆有正面的結果,且其效應隨著纖維加入量的增長而增長。
 

  碳纖維生產的發源地在日本,故早期日本為碳纖維生產的重要國家,其產量占全世界60%以上,相反地美國為碳纖維重要的消耗國,全世界約60%碳纖維為美國所用。美國因應本國在軍事及太空應用的大量需求,很多大公司亦相繼投入生產行列,目前因為碳纖維在各行各業的必要,全世界很多國家皆競相投資或擴充產能。
 

  碳纖維應用

汽車碳纖維復材
 

  國際油價在上周創下了歷史新高,也增強了人們對于節能的需求,碳纖維由于其特別的物理性,逐步受到正視,碳纖維用途廣泛,包括航空、工業以及活動器材都大量使用,在節能方面更是值得細致,碳纖維重量僅僅是鋁的一半、或是鋼鐵的五分的一,然而硬度卻是鋼鐵的十倍,根據實驗證實一公分的碳纖維能夠吊起一到五噸的重物,又輕又有韌性的產品當然對于節能有緊張的效益。
 

  A380客機的地板面積比起波音七四七多出了近一半的空間,可以容納八五0名乘客,測試油耗卻比七四七客機省下一三%,換算平均每小我運送一百公里用油量不到三公升,現實拿來與一樣平常家庭房車的油耗相比,幾乎已經沒有太多差距,而到二0一0年才會推出的A350客機,每人每百公里的油耗預計還會降落至二.五升左右,幾乎可以跟如今的小汽車來媲美;能夠有如此節能的體現,空中巴士集團就透露表現,省油重要是由于機身大量採用碳纖維材質和省油技術。
 

  此外碳纖維還應用在風力發電的風扇、汽車用的復合材料剎車片、甚至高科技的Fl賽車的車身就是用碳纖維所打造。
 

  至于終端的應用面,不少下流廠商都陸續進入量產高爾夫球桿頭代工大廠大田,轉投資成立櫻的田,目前針對以碳纖維材質來開發活動相干用品,目前已有曲棍球桿、滑雪板、弓箭及腳踏車等相干碳纖維產品和成雖然在衛浴設備等相干本業將來成長性只能維持穩固,不過新事業部門科技陶瓷處近幾年投入研究后倒是很值得期待,該部門開發出碳纖維復合材料的商品,重要應用在在軍需及消耗性電子產業。

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