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碳纤维户外用品配件小编:碳纤维制品应用领域知多少

编辑:中山大航复合材料科技有限公司时间:2018-11-20

5、电力输送领域

碳纤维以其固有的特性赋予了其复合材料优异的性能,它具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能,从而为其在电线电缆行业中的应用提供了可能和必然。

碳纤维加热电缆的开发和应用

人们早就知道,以金属材料为发热体的电加热技术已在各个领域得到了广泛的应用。但是金属丝在高温状态下表面易氧化,由于氧化层不断的增厚,造成了有效通过电流的面积减小,增大了电流的负荷,因此易烧断。在相同的允许的电流负荷面积下,金属丝的强度比碳纤维低6-10倍,在使用过程中易折断。

碳纤维是一种石墨的六方晶格层状结构组成,是一种全黑体材料,因此在电热应用中,表现出来的电热转换效率高。在特定的条件下,高温不氧化,单位面积的电流的负荷强度和机械强度不发生改变。

目前碳纤维加热电缆的应用如下:

• 低温辐射发热电缆地板采暖系统。

• 恒温育雏箱、花房、苗圃、蔬菜大棚等保温采暖。

• 道路化雪、机场跑道化雪:用于混凝土结构中楼面加热的理想产品,也可以用在融雪装置中,对屋面雨水和排水管进行防霜,还可以用于土壤加热。

• 足球场草坪、公共绿地土壤保温:太阳能热水器电能补充加热器,主要用于在长期阴雨天或寒冬季节,因光照不足而导致太阳能热水器水温不能满足生活、工程需要时,为补充热能而设计的。

碳纤维复合芯导线

我国是个缺电的地区,不仅发电业的发展滞后,输电业的弊端也凸现出来,输电线路已不堪承受传输容量快速扩容的需求,由于过负荷造成的停电、断电故障频频发生,电力传输成为电力工业发展的“瓶颈”,各国均在研究新型架空输电路用导线,以取代传统的钢芯铝绞线,碳纤维复合芯导线由此应运而生。与钢芯铝绞线相比,碳纤维复合芯导线具有以下优点:

1、和同样直径的acsr电缆相比,可以提供双倍的载流容量。

2、有效解决电缆下垂问题。

3、可以在更高的温度下工作,可高达200摄氏度。

4、线芯可以抗腐蚀,而且没有双金属间腐蚀问题。

5、因为可以提供更高的载流容量,所以同时也有效的降低了工程成本。

6、与相同直径传统电缆相比可以多容纳28%的导体。

7、高强度线芯可以有效减少电缆架的数量,或降低电缆架的高度。

8、有效减少电缆下垂,使地面生物更加安全。

除了上述提及的优点外,还可减少传输中电力的损耗,减少20%的塔杆,节省用地,减少有色金属资源消耗,有助于构造安全、环保、高效节约型输电网络。目前世界上只有美国和日本开发出这种新型导线,他们还达成默契:不向第三国输出,日本一家碳纤维导线企业的产量就占到世界40%左右。目前我国电线电缆研究所、电力建筑研究院以及全国电网有限公司都已经开始了对accc导线的试验研究工作。国内电缆厂家也加大与外方合作,将这种新型电缆引进到中国生产,积极推动我国架空输电线路的技术革命。近来福建电网已经将该新型导线架设运行。

在高低温、腐蚀等苛刻环境应用的可能

碳纤维可以耐-180℃的低温,在此条件下,许多材料都变的很脆,连坚固的钢铁也变的比玻璃还容易碎,而碳纤维在此条件下依旧很柔软。因此,碳纤维复合芯可用于极地(如南极考察研究等)条件下输电载体的设计和制造。碳纤维又可以耐3000℃~3500℃的高温,在此高温下好的耐热钢也变成钢水,但在没有氧气的情况下,碳纤维没有变化。

碳纤维即使从3000℃的高温快速冷却到室温也不会炸裂,因而可在急冷急热的环境中工作。这为钢铁、冶金、锅炉等行业中高温特高温场合电缆的设计提供了可能。

6、体育用品领域

在文体用品方面,碳纤维增强复合材料主要用在以下几个方面:

1、碳纤维高尔夫球棒:用CFRP制成的高尔夫球棒、可减轻重量约10一40%。根据动量守恒定律,可使球获得较大的初速度。另一方面,CFRP具有高的阻尼特性,可使击球时间延长,球被击得更远。

2、碳纤维户外用品配件:钓鱼竿:碳纤维增强复合材料制成的钓鱼竿比GFRP制品或竹竿都要轻得多,使其在撒竿时消耗能量少,而且撤竿距比后者远20%左右。CFRP所制的钓鱼竿长而好,刚性大,钓鱼竿在弯曲之后能迅速复原,使其传递诱饵的感觉较为灵敏。现在已有商品销售,用碳纤维增强塑料还可以制成渔具的卷铀,其重量不超过140克,但它的疲劳强度高,耐摩擦,因而使用寿命长。

3、网球拍: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149.6千米/时、138千米/时和157.4千米/时。这种网球拍已有商品供应市场销售。

4、碳纤维产品加工赛车:用石墨纤维长丝制成的管材可用来制造比赛车或通用自行车的车架,其特点是重量轻,比钢制架可减重50%左右,使自行车的总重量减轻15%。

碳纤维与玻璃纤维混合增强复合材料可用来制造越野赛汽车,它的特点是重量轻。用金属材料制造的同样车体的总重量为226.8公斤,用CFRP制造时为63.5公斤,用CF/GPRP制造时重量可减轻到31.8至36.5公斤。

5、滑雪板:用碳纤维增强复合材料制造的滑雪板,其特点是刚性大,耐摩擦,在转弯、斜坡和越野赛中脚底用力较小。用CFRF制造的滑雪杖在运动界也享有盛名。其特点是刚性大,重量轻,一般在150克左右。

6、其他:除以上用途外,碳纤维增强复合材料在体育用品方面还可以制造动力雪撬用的弹簧板、洋弓、箭、跳竿、冰球棒、游艇、赛艇、赛艇桨、帆船桅杆、碳纤维摩托车零件、登山用品以及滑翔机、人力飞机等。