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碳纖維材料的抗拉強度分析

　　碳纖維是一種新興的纖維資料，機能優(yōu)良，有強度高、模量高、分量輕、耐高溫、不生銹、電熱機能好、利用壽命長等優(yōu)點，在宇航、體育、軍事、產(chǎn)業(yè)制造等范疇備受器重。碳纖維制品擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發(fā)達國家的嚴(yán)格控制。這篇文章，小編重要來給大家解析一下碳纖維的抗拉強度。

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抗拉強度表示的是資料最大均勻塑性變形的抗力，市場上最常見的東麗T300碳纖維，抗拉強度在3400MPa左右。碳纖維制品擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發(fā)達國家的嚴(yán)格控制。然而，碳纖維資料的抗拉強度實際值跟實際值有很大差距，例如在產(chǎn)業(yè)中獲得碳纖維最高抗拉強度為7.02GPa，只有實際值的4%，實驗中獲得的碳纖維最高抗拉強度為9.03GPa，僅僅為實際值的5%。
對此研究者們進行了多個實驗,并得出碳纖維的抗拉強度跟纖維直徑、長度、缺點有密切關(guān)聯(lián)：

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1、直徑：碳纖維所含雜質(zhì)、縫隙、裂紋等缺點都是隨機散布的，纖維直徑越粗，橫截面越大，單位長度的體積也隨之增大，包含缺點的多少率增加。直徑越小，易制得高強度的碳纖維。
2、長度：當(dāng)纖維的直徑一定時，長度越長，體積越大，包含缺點的多少率也增大，所以它的強度隨纖維長度的增加而降落。
3、缺點：碳纖維的缺點重要分為名義缺點跟內(nèi)部缺點兩大類，它們對強度的影響有明顯差別，前者的影響要大于后者。
從上面可能看出，碳纖維資料的強度還有很大的晉升空間。碳纖維型材在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強度等于金屬強度的12陪。