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碳纤维:标准模量,中间模量,高模量和超高模量之间的差异

碳纤维:标准模量,中间模量,高模量和超高模量之间的差异

大多数碳纤维由称为聚丙烯腈纤维的工业纤维制成。将粗纤维在厌氧环境中拉伸并加热至高温,以实现其卓越的性能。在这篇快速文章中,我们将介绍标准模量,中模量,高模量和超高模量之间的差异。

模量(或弹性模量)是什么意思

弹性模量(E)是材料刚度的度量,并定义为材料变形时的应力与应变之比。在应力应变曲线上,弹性模量可以看作是弹性区域中两个应力/应变点之间的斜率,可以计算为应力差除以应变差。

弹性模量,也称为杨氏模量,通常用于预测或测量管或板的刚度。模量通常以msi(百万磅每平方英寸)或Gigaapascals为单位表示。模数越高,材料越硬(即,引起变形所需的应力越大)。

标准模量碳纤维

标准模量碳纤维被认为是最普通和最具成本效益的纤维。这些纤维的纤维模量为33-36 msi,抗张强度为500-700 ksi

中间模量碳纤维

中间模量碳纤维的模量稍高,为43-47 msi,抗张强度为800 -1000 ksi

高模量碳纤维

高模量碳纤维是通过专门的热处理工艺制成的,可提供高得多的msi值(约57 msi),但拉伸强度降低了640 ksi。这种纤维产生的部分要硬得多,但强度却不那么强。

超高模量

超高模量碳纤维的刚度极高,值为110msi,但拉伸强度甚至进一步降低至425 ksi。

通过在这些选项之间进行选择,工程师在设计碳纤维复合材料零件时最能够满足其刚度,强度和成本目标。

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