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碳纖維及碳纖維產(chǎn)品用于無人機(jī)的好處有哪些?

來源:江蘇優(yōu)培德復(fù)合材料有限公司 發(fā)布時(shí)間:2024-08-13 08:54:55 瀏覽人次:116

隨著低空經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展,碳纖維等復(fù)合材料在無人機(jī)上的應(yīng)用越來越廣泛,那到底碳纖維給無人機(jī)帶來哪些經(jīng)濟(jì)效蓋呢?

本篇從以下幾個(gè)角度來闡述:


1)碳纖維制品 (CFRP) 具有更好的強(qiáng)度重量比;
這意味著,在強(qiáng)度相同的情況下,CFRP 復(fù)合材料部件的重量將比同等金屬部件輕得多。

2)更好的耐腐蝕性; 

碳纖維復(fù)合材料制品(CFRP)在暴露于鹽霧或富鹽霧等腐蝕性環(huán)境時(shí)不會(huì)像某些金屬那樣發(fā)生腐蝕。

3)更好的疲勞壽命(耐力);
與大多數(shù)金屬相比,碳纖維復(fù)合材料制品(CFRP)的疲勞壽命相對(duì)較長(zhǎng)(在給定應(yīng)力水平下可以承受更多的疲勞循環(huán))。

4)更好的剛度;
碳纖維復(fù)合材料制品(CFRP)可以承受更高的載荷,然后才會(huì)像金屬零件一樣發(fā)生偏轉(zhuǎn)。它們遵循應(yīng)力和應(yīng)變變化的胡克定律的修改版本,并且本質(zhì)上通常具有更高的楊氏模量 (E)。

5)更好的尺寸穩(wěn)定性; 
碳纖維復(fù)合材料制品(CFRP)受溫度影響較小,因?yàn)樗鼈兺ǔ>哂休^低的熱膨脹系數(shù)。這意味著由于溫度的大幅變化而導(dǎo)致的應(yīng)變限制,尺寸或累積應(yīng)力的變化較小。
它們提供了“定制”材料特性以適應(yīng)負(fù)載條件的機(jī)會(huì);通過“鋪疊”過程,碳纖維復(fù)合材料可將主要承載材料放置在與預(yù)期載荷路徑對(duì)齊的位置。碳纖維是在復(fù)合材料內(nèi)提供強(qiáng)度的成分,因此,其軸線與負(fù)載路徑的軸線對(duì)齊是有利于提高強(qiáng)度和剛度的目標(biāo)。金屬往往是各向同性的,也就是說,它們的屬性在所有方向上都是相同的,而碳纖維可以定制出所希望 的CFRP 復(fù)合材料具有最大強(qiáng)度和剛度的方向。

與使用金屬相比,能夠制造相對(duì)復(fù)雜的形狀和幾何形狀;
由于制造過程的原因,可以將干編織碳纖維布或預(yù)浸漬樹脂的碳纖維布覆蓋在模具的復(fù)雜表面上,以便與用碳纖維制造此類零件相比,相對(duì)容易地制造具有復(fù)雜幾何形狀的零件。金屬(如果可能的話)。

6)超強(qiáng)的損傷容忍能力;
就其本質(zhì)而言,碳纖維復(fù)合材料制品(CFRP)提供了一種抵抗災(zāi)難性裂紋擴(kuò)展的方法,因?yàn)榇罅康睦w維和基體通過斷裂纖維傳遞載荷的能力,起到了天然的止裂器的作用。
可能零件更大,對(duì)永久性緊固件的需求更少;由于其耐損傷能力,碳纖維復(fù)合材料零件可以更大,從而有利于生產(chǎn)和組裝更少的零件,從而降低總體成本。金屬零件的尺寸通常受到限制,以減少大型結(jié)構(gòu)組件因單個(gè)裂紋擴(kuò)展而發(fā)生故障的可能性。然后,必須使用大量緊固件將這些部件組裝在一起,而碳纖維復(fù)合材料在很大程度上減少了這種必要性。

最近的一項(xiàng)非常有前途的創(chuàng)新成果是能夠?qū)鞲衅骱碗娐非度氲讲牧席B層中,以生產(chǎn)所謂的“智能零件”或“智能組件”。從結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)到能量收集甚至表面變形,所有應(yīng)用都通過在復(fù)合材料中嵌入主動(dòng)和被動(dòng) MEMM 以及其他此類設(shè)備來促進(jìn)。這適用于多種復(fù)合材料,而不僅僅是碳纖維增強(qiáng)材料。當(dāng)然,也存在許多缺點(diǎn)(在某些應(yīng)用中不采用 CFRP 復(fù)合材料的原因),因此如果您有碳纖維產(chǎn)品的定制需求可直接聯(lián)系13914203709或者13968211586參與您前期的設(shè)計(jì)。
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