碳纤维复合材料与钢材料弹性模量有什么区别

2022-11-14 14:15:32 嘉兴恒隆复合材料有限公司浏览次数 522

　　碳纤维复合材料与钢材料弹性模量有什么区别？

　　首先我们来认识一下弹性模量，弹性模量又叫杨氏模量、拉伸模量，是指在一定的应力下，材料在被压力下抵抗变形的力量，还有很多人称之为材料刚性，符号E是它的计量单位。

　　整个材料弹性模量计算是E =(F/A)+(dL/l)=σ+ε。这里面F是施加的力, A代表材料的受力面积， d是材料长度沿测量轴(m或in)的偏移量(变化), L是材料的原始尺寸。

　　那碳纤维产品的弹性模量跟产品的尺寸以及结构还有关系，所以更多的是看原材料的弹性模量，下面就针对碳纤维原材料以及钢材原材料的弹性模量对比。

　　以T300的碳纤维为例，其弹性模量在230GPa，T700碳纤维弹性模量在240GPa，碳纤维材料的密度是1.6~2.0g/cm^3.抗拉强度3000MPa，断裂伸长率1.5%、比热容0.7~0.9KJ/(Kg.K)、热膨胀系数-0.5x10-6/℃、电阻率0.00075~0.0015Ω.cm ，同时还具有耐高温、耐烧蚀、防水、耐辐射等特性。

　　刚性材料的中以常见的冷轧钢为例进行对比，冷轧钢的弹性模量在180GPa，密度为7.85g/cm^3、抗拉强度300~600MPa、弹性模量190GPa、比热容0.42KJ/(kg.K)、伸长率16%~23%、热膨胀系数10.6~ 12.2x10-6/℃。

　　从以上数据不难发现，碳纤维弹性模要高于刚弹性模量，但是优势不会特别明显，可是结合密度以及强度包括热膨胀系数这些方面的优势来看，就能发现碳纤维制品确实可以取代金属产品，强度可以达到钢材的四倍，而质量只有钢材的五分之一，能够非常好的实现了产品轻量化。