碳纤维零部件在工业领域的发展

2022-05-11 浏览次数:207

碳纤维零部件已在工业领域中广泛应用,从简单的板材、管材等常见的机加工件到造型繁复、功能强大的高精密设备部件,碳纤维复合材料零部件的制作工艺也不断进步。在应用初期,碳纤维复合材料零部件只能作为定制化产品,这对于制造商来说,挑战的不仅是技术水平,更是企业的研发能力。因为工业领域对碳纤维复合材料零部件的需求一方面是批量化产出,另一方面是零部件的综合性能。

从实际需求的角度看,绿色环保的新工业生产标准决定了未来的工业领域需要依靠像碳纤维材料这样的轻量化高性能材料来提高产能、减少能耗。

但是需要注意的是,工业领域大面积性应用碳纤维零部件必须面对两大问题,一是应用成本,用碳纤维零部件替代传统材料的零部件,前期成本至少要上升20%;二是应用周期,从设计打样到样品试用,再到批量化生产,这中间需要一个较长的时间过程。虽然价格成本和时间成本都比较高昂,加大了投资方的压力,对于工业制造本身来说,碳纤维零部件的“迭代性应用”却又不能不说是产业“提质升级”的明智选择。因此,就目前情况看,工业领域对碳纤维零部件的需求才刚刚启动,未来可能实现不断增长。

老化是材料都会出现的现象,受到温度、 风力、环境湿度等环境的影响,那这里如温度升高,就会造成碳纤维管发生软化,**过耐高温性能,就会分解,虽然碳纤维本身耐高温,但是碳纤维管中含有树脂,而树脂耐高温性能并不高,并且随着时间的推移会出现风化。环境湿度高的话,在强酸强碱的环境下,也会造成碳纤维管性能下降,如果从截面进入就会影响到碳纤维管的整体性能,使得性能下降,化学介质通常沿表面-界面-内部的方向渗透及扩散,腐蚀后的产物析出、流失使复合材料内外表面形貌发生变化。

碳纤维管虽然会老化,但是老化的速度会很慢,其整体的寿命还是要远远**金属管材。一根碳纤维管的使用寿命在10-20年,之后可以再换一根来保证其稳定的性能。


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