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什么是碳纤维布(碳纤维布的强度和厚度)

了解碳纤维布。了解碳纤维制造中使用的术语,例如 3k 平纹碳纤维和 282 碳纤维。

什么是碳纤维布(碳纤维布的强度和厚度)

碳纤维是轻质复合材料的支柱。了解制造工艺和复合材料行业术语需要什么碳纤维布。您将在下面找到有关碳纤维布的信息以及不同产品代码和样式的含义。

碳纤维强度

需要理解的是,并非所有的碳纤维都是平等的。当碳被制造成纤维时,会引入特殊的添加剂和元素来提高强度性能。判断碳纤维的主要强度特性是模量。

碳通过 PAN 或 Pitch 工艺制成微小纤维。碳由数千根细细丝束制成,并缠绕在卷筒或线轴上。原碳纤维主要分为三大类:

  • 高模量碳纤维(航空级)
  • 中间模量碳纤维
  • 标准模数碳纤维(商业级)

虽然我们可能会在飞机上接触到航空级碳纤维,例如新的 787 Dreamliner,或者在电视上的一级方程式赛车中看到它;我们大多数人可能会更频繁地接触商业级碳纤维。

商业级碳纤维的常见用途包括:

  • 体育用品
  • 汽车引擎盖和售后零件
  • 配件,例如 iPhone 手机壳

每个原始碳纤维制造商都有自己的等级命名法。例如,东丽碳纤维将其商业级称为“T300”,而赫氏的商业级称为“AS4”。

碳纤维厚度

如前所述,原始碳纤维以细长丝(约 7 微米)制造,这些细丝被捆绑成粗纱,然后缠绕在线轴上。纤维线轴随后直接用于拉挤成型或长丝缠绕等工艺,或者它们可以编织成织物。

这些碳纤维粗纱由数千根细丝组成,几乎总是标准数量。这些是:

  • 1,000 摄氏度(1k 碳纤维)
  • 3,000 根细丝(3k 碳纤维)
  • 6,000 根细丝(6k 碳纤维)
  • 12,000 根细丝(12k 碳纤维)

这就是为什么如果您听到行业专业人士谈论碳纤维,他们可能会说:“我使用的是 3k T300 平纹织物。” 好吧,现在您将知道他们使用的是由东丽标准模量 CF 纤维编织而成的碳纤维织物,并且使用的是每股有 3,000 根细丝的纤维。

不言而喻,12k 碳纤维粗纱的粗细将是 6k 的两倍,3k 的四倍,等等。由于制造效率的原因,粗纱具有更多的细丝,例如 12k 股,通常每磅比 3k 的等模量便宜。

碳纤维布

碳纤维 线轴被带到织机上,然后将纤维织成织物。两种最常见的编织类型是“平纹”和“斜纹”。平纹编织是一种平衡的棋盘格图案,其中每根线在相反方向上越过然后在每根线下方。而斜纹编织看起来像一个柳条筐。在这里,每条线都经过一条相对的线,然后在两条线以下。

斜纹织物和平纹织物在每个方向都有相同数量的碳纤维,它们的强度将非常相似。区别主要是美学外观。

每家编织碳纤维织物的公司都会有自己的术语。例如,Hexcel 的 3k 平纹组织称为“HexForce 282”,通常简称为“282”(二八十二)。这种织物在每个方向上每英寸有 12 股 3k 碳纤维。

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