碳纤维管的有哪些用途 [复制链接]

江苏博实科技：碳纤维具有元素碳的各种优良性能，如比重小、耐热性极好、热膨胀系数小、导热系数大、耐腐蚀性和导电性良好等。同时，它又具有纤维般的柔曲性，可进行编织加工和缠绕成型。

碳纤维最优良的性能是比强度和比模量超过一般的增强纤维，它和树脂形成的复合材料的比强度和比模量比钢和铝合金还高3倍左右。碳纤维复合材料制造的管材在多个领域都有应用，能够显著减轻重量，提高有效载荷，改善性能，是航天工业的重要结构材料。

　1、航空航天

碳纤维复合材料因为质量轻、刚性高、强度高、尺寸稳定，导热性好等优势，很早就被应用到人造卫星结构体、太阳能电池板和天线上。现如今，人造卫星上展开式的太阳能电池大多采用的是碳纤维复合材料，太空站和天地往返运输系统上一些比较关键的零部件也采用的是碳纤维复合材料。

碳纤维管在无人机应用中表现也很出色，在实际应用中可适用于无人机不同的机体部位，例如机臂、机架等。相比于铝合金材质，碳纤维管在无人机上的应用可以减重30%左右，可以提高无人机的载荷能力和续航能力。碳纤维管抗拉强度高、耐腐蚀、抗震效果好等优点，使得无人机的寿命得到有效保障。

2、机械设备

碳纤维复合材料在机器人端拾器上的应用端拾器是一种用于冲压生产线中传输工序的工装夹具，它安装在压机的上下料机器人上，通过轨迹示教来带动端拾器来对工件进行搬运。在众多新型材料中，碳纤维复合材料的呼声最高。

碳纤维复合材料的比重不到钢的1/4，但是强度却是钢的数倍，使用碳纤维复合材料制作出的机器人端拾器在搬运汽车零件时可以减少搬运产生的晃动和自身负担，稳定性也能得到大大提高。

　3、军工

碳纤维具有质轻，高强度，高模量，耐腐蚀，耐疲劳，耐高温，导热，散热性好和热膨胀系数小等特点，碳纤维及其复合材料被广泛应用于火箭，导弹，军用飞机，个体防护等军工领域，且用量与日俱增，使军事装备性能得到不断提高。碳纤维及其复合材料已成为发展现代国防军工武器装备的重要战略物资。

在军用火箭和导弹方面，碳纤维复合材料优异性能也得到了较好的应用与发展，如“飞马座”、“德尔塔”运载火箭、“三叉戟”Ⅱ（D5）、“侏儒”导弹等均采用碳纤维复合材料；而美国的战略导弹MX洲际导弹，俄罗斯战略导弹“白杨”M导弹也采用先进复合材料发射筒。

4、体育用品

传统的体育用品大多采用木材，但是碳纤维增强复合材料的力学性能比木材高得多，它的比强度和比模量分别是杉木的4倍和3倍，是梧桐木的3.4倍和4.4倍。因此，它在体育用品方面得到了广泛的应用，其用量几乎占全世界碳纤维总消耗量的40%左右。在体育用品领域，碳纤维管材主要用在以下几个方面：高尔夫球棒、钓鱼竿、网球拍、羽毛球拍、冰球棒、弓箭、帆船桅杆等。

以网球拍为例，碳纤维复合材料制成的网球拍，轻而坚，刚性大，应变小，可降低球与球拍接触时的偏离度;同时，CFRP的阻尼性好，可延长肠线与球的接触时间,使网球获得较大的加速度。例如，木制球拍的接触时间为4.33毫秒，钢制品为4.09毫秒,CFRP为4.66毫秒，相对应的球的初速度则分别为1.38千米/时、.6千米/时和.4千米/时。

除上述领域外，碳纤维复合材料还出现在轨道交通、风力电力、医疗器械等多种领域，应用十分广泛，随着碳纤维原料的制造和后续加工技术的不断突破，碳纤维原料的价格也有望变得更加亲民。