碳纖維材料的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用
隨后,碳纖維板材在生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。
據(jù)有關(guān)資料介紹,從碳素材料的化學(xué)性質(zhì)分析,在≤250℃環(huán)境下,碳素材料既沒(méi)有明顯的氧化發(fā)生,也沒(méi)有生成碳化物和層間化合物生成。由于碳素材料具有氣孔結(jié)構(gòu),因此氣孔率高達(dá)25%左右,在加熱過(guò)程易產(chǎn)生吸附氣體脫氣情況,這樣的過(guò)程更有利于我們穩(wěn)定電氣性能和在電熱領(lǐng)域的應(yīng)用。根據(jù)表現(xiàn)工藝的不同,主要有碳纖維棒和碳纖維板材的形式。
宇航工業(yè) 用作導(dǎo)彈防熱及結(jié)構(gòu)材料如火箭噴管、鼻錐、大面積防熱層;衛(wèi)星構(gòu)架、天線、太陽(yáng)能翼片底板、衛(wèi)星-火箭結(jié)合部件;航天飛機(jī)機(jī)頭,機(jī)翼前緣和艙門(mén)等制件;哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的測(cè)量構(gòu)架,太陽(yáng)能電池板和無(wú)線電天線。
航空工業(yè) 用作主承力結(jié)構(gòu)材料,如主翼、尾翼和機(jī)體;次承力構(gòu)件,如方向舵、起落架、副翼、擾流板、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、整流罩及座板等,此外還有C/C剎車(chē)片。
交通運(yùn)輸 用作汽車(chē)傳動(dòng)軸、板簧、構(gòu)架和剎車(chē)片等制件;船舶和海洋工程用作制造漁船、魚(yú)雷快艇、快艇和巡邏艇,以及賽艇的桅桿、航桿、殼體及劃水漿;海底電纜、潛水艇、雷達(dá)罩、深海油田的升降器和管道。
與樹(shù)脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合,做成結(jié)構(gòu)材料。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料,其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo),在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在剛度、重量、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域,在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場(chǎng)合,碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢(shì)。碳纖維棒就是非常具有優(yōu)勢(shì)額材料。
最神奇的應(yīng)用是采用長(zhǎng)碳纖維制成的“納米繩”可以將“太空電梯”由理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),太空電梯將可以將乘客和各種貨物運(yùn)送到空間軌道站上,也可以用這種“納米繩”將太空中發(fā)射平臺(tái)與地面固定在一起,在這樣的發(fā)射平臺(tái)上發(fā)射人造衛(wèi)星和太空探測(cè)器就可以大大降低發(fā)射成本。