什么是CFRP管,？

CFRP管是由碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）制成的圓柱形管道。 CFRP 是纖維增強(qiáng)塑料的縮寫(xiě),。該樹(shù)脂采用碳纖維增強(qiáng),，具有較高的比強(qiáng)度和非彈性模量。

因此,，碳纖維增強(qiáng)塑料被用于航天開(kāi)發(fā)和飛機(jī)部件,。

其他增強(qiáng)塑料包括FRP（纖維增強(qiáng)塑料）和GFRP（玻璃纖維增強(qiáng)塑料），但其物理性能因碳纖維成分和含量的不同而異。

• 玻璃鋼

  FRP是在低模量的塑料中添加高模量的玻璃纖維來(lái)提高強(qiáng)度的復(fù)合材料,。

• 玻璃鋼

  GFRP是一種由玻璃纖維制成的復(fù)合材料,，使用乙烯基酯和環(huán)氧樹(shù)脂等樹(shù)脂硬化。它的售價(jià)比其他增強(qiáng)塑料要低,。

碳纖維增強(qiáng)塑料管道的應(yīng)用

CFRP管用于天線,、柵欄、柱子,、豎井,、釣魚(yú)竿、假肢管等,。

CFRP的熱膨脹系數(shù)較低,，一般小于3ppm。

因此,，它被用于天文望遠(yuǎn)鏡和檢驗(yàn)夾具架,。

它還具有出色的減振性能，比剛度約為鋼的五倍,。利用這一優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品包括液晶面板搬運(yùn)手和并聯(lián)連桿機(jī)器人,。

此外，由于其熱導(dǎo)率高達(dá)2～300W·m/℃,，因此也被用于人造衛(wèi)星的電池盒,。

此外，它還具有非磁性,、耐腐蝕性和導(dǎo)電性,，用于直線電機(jī)外殼、抗震加固材料,、工業(yè)罐和靜電對(duì)策部件,。

碳纖維布管道原理

CFRP管的生產(chǎn)方法主要有兩種：纖維纏繞（FW）和片材纏繞（SW）。

• 什么是固件,？

  FW是將無(wú)捻粗紗（一束碳纖維）用液體樹(shù)脂浸漬并纏繞在旋轉(zhuǎn)的心軸（模具）上,，固化后從模具中取出的方法。

• 什么是SW,？

  SW是將預(yù)浸料（浸漬有樹(shù)脂的碳纖維片材）纏繞在心軸上,，然后纏繞熱收縮帶，然后在烘箱中加熱固化的方法,。

  CFRP一般不具備像FRP那樣的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品性能或功能,。

  因此，CFRP材料沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn),，而是根據(jù)設(shè)計(jì)和制造使用材料,，利用碳纖維的性能和功能。

  因此，與金屬和塑料不同,，CFRP在制造產(chǎn)品時(shí)需要材料設(shè)計(jì),。

  此外，CFRP主要用作使用鏡面對(duì)稱層壓的基本層壓方法,。通過(guò)以這種方式層壓,，固化后的冷卻過(guò)程中不會(huì)因熱而導(dǎo)致變形。

  CFRP管道以管道橫截面中心為基準(zhǔn),，在高度和寬度方向上進(jìn)行測(cè)量,。

碳纖維增強(qiáng)塑料的類型

碳纖維增強(qiáng)塑料是碳纖維與樹(shù)脂模壓而成的制品，根據(jù)基體樹(shù)脂的不同可分為熱固性碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRTS）和熱塑性碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRTP）兩種,。

• 熱硬化性CFRP

  熱固性CFRP是將浸有環(huán)氧樹(shù)脂的碳纖維片材（預(yù)浸料）加工成所需尺寸,，經(jīng)加熱固化，將碳纖維置于密閉模具中,，澆注環(huán)氧樹(shù)脂而成,。這種方法稱為RTM（樹(shù)脂傳遞模塑）。

• 熱可塑性CFRP

  熱塑性CFRP以聚丙烯為基材,，經(jīng)預(yù)浸料加熱,、軟化、壓制而成,。注射成型也可能是一種替代方法。

  由于大規(guī)模生產(chǎn)需要快速成型,，因此正在開(kāi)發(fā)熱固性 CFRP 和熱塑性 CFRP 的技術(shù),。

  此外，除了上述材料之外,，還正在考慮多種類型的CFRP基材,。

  例如，熱塑性樹(shù)脂包括丙烯酸樹(shù)脂(PMMA),、尼龍6(PA6),、聚酰胺(PA66)、聚碳酸酯(PC),、聚苯硫醚( PPS ),、聚醚醚酮(PEEK)等。為此使用環(huán)氧樹(shù)脂(EP) ,。

碳纖維布的特點(diǎn)

CFRP 具有許多特性,。例如，它具有優(yōu)異的耐化學(xué)性,、耐疲勞性,、耐磨性和耐熱性，以及高比模量和比強(qiáng)度。而且CFRP是一種非常輕的材料,。

比較幾種材料,，通用塑料的比重約為每立方厘米1.0克，鋁約為每立方厘米2.8克,，鈦約為每立方厘米4.5克,，鐵約為每立方厘米7.8克。

另一方面,，CFRP 的重量約為每立方厘米 1.8 克,。它大致分為通用塑料和鋁。

因此,，這些特性不僅被利用在航天開(kāi)發(fā)和飛行器領(lǐng)域,，而且還被利用在體育和交通設(shè)備中。

CFRP還具有高X射線透過(guò)率的特性,，因此被用于X射線設(shè)備中,，取代了以前使用的鋁。