碳纖維棒應(yīng)用

碳纖維是含碳量高于90%的纖維的總稱，因含碳量高而得名。碳纖維既具有元素碳的各種優(yōu)良性能，如比重小、耐熱、耐熱沖擊，耐化學(xué)腐蝕和導(dǎo)電等，又有纖維的可繞性和優(yōu)異的力學(xué)性能。特別是它的比強(qiáng)度和比模量高，在絕氧條件下，可耐2000℃的高溫，是一種重要的工業(yè)用纖維材料，適用于作增強(qiáng)復(fù)合材料、燒蝕材料和絕熱材料。它是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的一種新型材料，現(xiàn)已成為現(xiàn)代社會(huì)不可缺少的一種新穎材料。

休閑產(chǎn)品中，最早應(yīng)用PAN碳纖維的是釣魚竿。如今世界上碳纖維釣魚竿的年生產(chǎn)量為1200萬根左右，相當(dāng)于碳纖維用量約1200噸。碳纖維在高爾夫球桿的應(yīng)用是于1972年開始的，世界上碳纖維高爾夫球桿的年生產(chǎn)量約4000萬根左右，相當(dāng)于2000噸碳纖維的用量。網(wǎng)球拍的應(yīng)用是從1974年開始的，世界上年生產(chǎn)碳纖維球拍約450萬個(gè)，需碳纖維用量約500噸。在其他方面，碳纖維還廣泛應(yīng)用于滑雪板、雪船、滑雪桿、棒球棒、公路賽以及船舶類體育用品。

人們認(rèn)識(shí)到了碳纖維輕量化、耐疲勞性和耐腐蝕性等性能，因而開始廣泛應(yīng)用于航空航天行業(yè)。在宇航領(lǐng)域，由于高模量碳纖維的輕量性(剛性)、尺寸穩(wěn)定性的導(dǎo)熱性，早已應(yīng)用于人造衛(wèi)星等方面，已開始應(yīng)用于銥星等通信衛(wèi)星。

造型復(fù)合物主要是以短纖維的形式混入用于熱塑性樹脂中，由于具有補(bǔ)強(qiáng)、抗靜電、電磁波屏蔽效果，可廣泛應(yīng)用于家用電器、辦公室機(jī)器、半導(dǎo)體及其相關(guān)領(lǐng)域。

壓力容器主要用在壓縮(CHG)罐和消防員用的空氣呼吸器，包括用CF長(zhǎng)絲纏繞所生產(chǎn)的所有罐類。其他燃料容器，如CNG罐，若采用以往的金屬制造是很重的，為了使其運(yùn)行距離加長(zhǎng)，必須輕量化。因此，采用金屬加上纖維纏繞或塑料襯里的全復(fù)合材料容器正進(jìn)行實(shí)用化生產(chǎn)應(yīng)用。空氣呼吸器在美國(guó)受到DOT認(rèn)定的CF制品，今后其市場(chǎng)需求將急劇增長(zhǎng)。

近幾年在土木建筑領(lǐng)域，靠碳纖維進(jìn)行抗震補(bǔ)修和補(bǔ)強(qiáng)的施工法，公路橋的地面、橫梁、建筑物和梁、構(gòu)架以及煙筒等的彎曲補(bǔ)強(qiáng)中，碳纖維的模量變得格外重要。

在渡輪、大型快艇和其他舟艇類方面，碳纖維的市場(chǎng)需求量正在增長(zhǎng)。

在能源及相關(guān)領(lǐng)域，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、燃料電池電極、飛輪等用途，碳纖維的成長(zhǎng)趨勢(shì)更是強(qiáng)勁。雖然風(fēng)力發(fā)電用途尚待進(jìn)一步推廣，但這些應(yīng)用領(lǐng)域都能充分發(fā)揮碳纖維的特長(zhǎng)。

碳纖維的應(yīng)用，除涉及到以往X射線醫(yī)療器械、電子器械等相關(guān)領(lǐng)域(除濃縮鈾的旋轉(zhuǎn)筒外)、各種機(jī)械部件、電器部件、傘類骨架、頭盔等與生活相關(guān)的用品，以及卡車的構(gòu)架、車輛的結(jié)構(gòu)體、冷凍箱、家用電梯等新項(xiàng)目。

1.重量輕，強(qiáng)度高:它的比重為1.4-1.5g/cm，僅是鋼材的四分之一，運(yùn)輸和施工安裝都極為方便，與塑料制品相比，其強(qiáng)度是塑料制品的幾十倍，因此輕質(zhì)高強(qiáng)是碳纖維棒復(fù)合材料的顯著特點(diǎn)之一。

2，耐腐蝕，抗老化，使用壽命長(zhǎng):碳纖維棒能耐酸，堿，鹽，部分有機(jī)溶劑及其它腐蝕性侵蝕，在防腐蝕領(lǐng)域有其它金屬無法比擬的優(yōu)越性，且有較好的耐水性和抗老化性，因此無論在腐蝕性的環(huán)境和惡劣的露天，潮濕的環(huán)境作業(yè)，其使用壽命可達(dá)15年以上。

3，安全性好 ，抗沖擊高，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，是現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品不可缺少的新型替代材料之一。