在纤维增强复合材料中,玻璃纤维是该行业的“主力军”。它被用于许多应用领域,与木材、金属和混凝土等传统材料相比极具竞争力。玻璃纤维产品坚固、轻便、不导电,玻璃纤维的原材料成本非常低。
在需要提高强度、降低重量或用于化妆品的应用中,FRP复合材料中使用其他更昂贵的增强纤维。
芳纶纤维,如杜邦的Kevlar,用于要求芳纶提供高抗拉强度的应用中。这方面的一个例子是车身和车辆装甲,其中芳纶增强复合材料层可以阻止高功率步枪子弹,部分原因是纤维的高抗拉强度。
碳纤维用于低重量、高硬度、高导电性或需要碳纤维编织外观的地方。
航空航天和航天是最早采用碳纤维的行业之一。碳纤维的高模量使其在结构上适合替代铝和钛等合金。碳纤维提供的重量节省是碳纤维被航空航天工业采用的主要原因。
每一磅的重量节省都会对燃油消耗产生重大影响,这就是为什么波音新787梦幻客机成为历史上最畅销的客机。这架飞机的大部分结构是碳纤维增强复合材料。
休闲体育是另一个愿意为更高的表现支付更多费用的细分市场。网球拍、高尔夫球杆、垒球棒、曲棍球棒、射箭和弓箭都是常用碳纤维增强复合材料制造的产品。
在运动中,重量更轻且不影响力量的设备是一个明显的优势。例如,使用重量较轻的网球拍,你可以获得更快的球拍速度,最终,击球越来越快。运动员们继续争取在装备方面的优势。这就是为什么严肃的自行车手会骑所有的碳纤维自行车,并使用使用碳纤维的自行车鞋。
尽管大多数风力涡轮机叶片使用玻璃纤维,但在大型叶片(通常长度超过150英尺)上,包括一个备用叶片,它是一个贯穿叶片长度的加强筋。这些部件通常是100%碳,叶片根部厚度只有几英寸。
碳纤维用于提供必要的刚度,而不会增加巨大的重量。这一点很重要,因为风力涡轮机叶片越轻,发电效率就越高。
大量生产的汽车尚未采用碳纤维;这是因为增加了原材料成本和对工具进行必要的更改,但仍然超过了好处。然而,F1、NASCAR和高端车都使用碳纤维。在许多情况下,这不是因为性能或重量的好处,而是因为外观。
有许多售后汽车零件是由碳纤维制成的,它们没有涂漆,而是涂上了透明涂层。独特的碳纤维组织已成为高科技和高性能的象征。事实上,常见的售后汽车部件是单层碳纤维,但下面有多层玻璃纤维以降低成本。这将是一个例子,碳纤维的外观实际上是决定因素。
尽管这些是碳纤维的一些常见用途,但几乎每天都有许多新的应用。碳纤维的增长速度很快,在短短的5年内,这个名单将会更长。
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