碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,南京碳纤维布,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为230~430Gpa亦**钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,碳纤维布生产厂家,其比模量也比钢高。材料的比强度愈高,则构件自重愈小,粘贴碳纤维布,比模量愈高,则构件的刚度愈大,从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景。
碳纤维复合材料是由碳纤维和其它基体材料通过复合工艺制成的,有着高比强度、高比模量以及高减震性,性能优越,使用在多个领域。它是一种各向异性材料,加固碳纤维布,在成型设计的时候特别要注意铺层的设计。这篇文章小编就来讲一下碳纤维复合材料层压板的设计原则。
1、铺层定向原则:铺层角的种类应尽量减少。
2、按载荷选择铺层取向原则:纤维方向尽量与外载荷的方向一致。
3、均衡对称铺设原则:碳纤维复合材料具有藕变现象,如果结构为非对称均衡铺设,固化后会产生耦合变形,而对称铺设不会产生耦合变形。
4、铺层较小比例原则:为了防止基体受力,减少湿热应力。
5、变厚设计原则:为了避免厚度突变引起的应力集中,变厚铺层设计时铺层数应按照台阶数逐渐变化。各层台阶差要相等且宽度不小于2.5mm。结构表层采用连续铺层避免台阶处分层破坏。
6、冲击载荷处设计原则:在碳纤维板容易受冲击的部件,要有足够的45°铺层来扩散载荷,足够的0°铺层来承受局部冲击载荷。
碳纤维布加固结技术的点很明显,应用前景很光明。虽然当前世界经济发展面临重重危机,但碳纤维的需求仍在升温。除了传统的航空航天领域外,汽车、风力涡轮叶片及压力容器等碳纤维新市场正在兴起。2006 年,世界碳纤维消费量按地区分布为:欧洲约占30%,北美约占35% 、日本约占15%、世界其他地区约占20%。美国、欧洲和日本是主要的消费地区, 但一些国家和地区如中国、中国台湾、印度、孟加拉国和越南也在推动需求的增长。2007年在**产量扩张的影响下,高科技碳纤维产量大幅上涨20%,约达 3.45 万t。所有主要生产商的销售额增长很快且获利丰厚。