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醫(yī)療器械用碳纖維種類包含哪些

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-09-02

輕量化:目前很火的電動(dòng)汽車,由于受限于電池技術(shù)續(xù)航里程短成為制約其發(fā)展的瓶頸,就只能從車身結(jié)構(gòu)和材料替換上解決。碳纖維復(fù)合材料重量比鋼輕3/4,比鋁輕1/3,非常直接的影響是續(xù)航里程長,更加的節(jié)能。                                

舒適性:碳纖維的柔軟拉伸性能,對整車的噪音振動(dòng)控制有很好的提升,會大幅提升汽車的舒適性。                                    

可靠性:碳纖維具有更高的疲勞強(qiáng)度,碰撞吸能性好,在減輕車輛重量的同時(shí)還能保住強(qiáng)度和安全性,降低了輕量化后帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。


目前上海泰晟的復(fù)晟碳纖維復(fù)合材料已用于以下幾個(gè)領(lǐng)域:液晶領(lǐng)域、半導(dǎo)體領(lǐng)域、機(jī)器人領(lǐng)域紡織領(lǐng)域等。醫(yī)療器械用碳纖維種類包含哪些

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碳纖維比較難加工

碳纖維兼具碳材料強(qiáng)抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征,碳纖維是一種的力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。

就拿碳纖維和我們常見的鋼材來說,碳纖維的強(qiáng)度在 400 到 800 兆帕左右,而普通鋼材的強(qiáng)度為 200 到 500 兆帕。再來看韌性,碳纖維和鋼材基本類似,沒有明顯的區(qū)別。

碳纖維具有更高的強(qiáng)度,更輕的重量,所以說碳纖維是新材料中的**。正因?yàn)檫@種優(yōu)勢,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)在加工過程中,基體和纖維存在較為復(fù)雜的內(nèi)部相互作用,使其物理特性與金屬有較大區(qū)別,CFRP密度遠(yuǎn)小于金屬,而強(qiáng)度大于大部分金屬。因?yàn)?CFRP 的不均勻性,在加工過程中往往會出現(xiàn)纖維拉出或基質(zhì)纖維的脫離;CFRP 具有較高的耐熱性和耐磨性,使其在加工過程中對設(shè)備的要求較高,因此生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量切削熱對設(shè)備磨損較為嚴(yán)重。

同時(shí),其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,要求也越來越細(xì)膩,對材料適用性做出要求,對CFRP的質(zhì)量要求也越來越苛刻,也致使加工成本上浮。


湖北紡織紡機(jī)行業(yè)用碳纖維種類齊全找上海泰晟碳纖維復(fù)合材料以其自身的性能優(yōu)勢,在航空航天和**領(lǐng)域備受青睞。

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上海復(fù)晟碳纖維材料在紡機(jī)行業(yè)中的應(yīng)用:

我國紡織機(jī)械發(fā)展存在兩大問題:一是紡織機(jī)械設(shè)備運(yùn)行速度低,二是設(shè)備平均能耗高。為了進(jìn)一步降低能耗,提高生產(chǎn)效率,碳纖維材料逐漸應(yīng)用于紡織機(jī)械設(shè)備零部件中。碳纖維具有重量輕、比強(qiáng)度高等優(yōu)勢,是要求較高的機(jī)械設(shè)備的理想輕質(zhì)材料。下面簡要介紹幾種碳纖維在紡織機(jī)械中的應(yīng)用形式。

梭子和箭桿:

梭子和箭桿是用于紡織機(jī)械的碳纖維復(fù)合材料的早期形式。每根木梭子桿重1.2kg,碳纖維桿重只0.1kg;木梭子的頻率約為120-130次/min,碳纖維復(fù)合桿的頻率至少可以翻倍;木梭子的使用壽命只為6個(gè)月,碳纖維復(fù)合桿的使用壽命為6-8年。

自2010年以來,全球碳纖維市場已從不到4萬噸增長到2019年的10萬噸以上。在此期間,碳纖維增長平穩(wěn)且不間斷,每年增長速度達(dá)到10%到12%。

但是2020年,隨著COVID-19大流行來襲,全球碳纖維幾乎在一夜之間發(fā)生了變化。2020年,全球?qū)μ祭w維的需求總計(jì)約為10.5萬噸,只比2019年增長1%,預(yù)計(jì)在2021年,增長幅度也只為1%。

碳纖維市場受到許多領(lǐng)域應(yīng)用增長的推動(dòng),例如航空航天、風(fēng)能、體育用品、船舶、汽車、壓力容器等。在2020年之前,所有這些細(xì)分市場的增長率以及整個(gè)行業(yè)的增長率都在穩(wěn)步上升。


進(jìn)行合理裁剪形成 0°、30°、45°、90°等纖維走向,將復(fù)雜的構(gòu)件分解為 每一片層逐一卷制疊成為預(yù)制件;

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鍛造碳纖維復(fù)合材料以蘭博基尼聞名。這種材料進(jìn)一步升級了碳纖維的成型技術(shù)。雖然強(qiáng)度略低于傳統(tǒng)碳纖維,但優(yōu)于短生產(chǎn)周期、高生產(chǎn)效率和高溫度壓力壓下,鍛造碳纖維具有更好的流動(dòng)性,可以形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件。

由于碳纖維有如此多的優(yōu)勢,所有的騎手自然都會問一個(gè)問題: 為什么市售民用車上還沒有大量采用碳纖維材料?這個(gè)問題的答案很簡單,也就是說,使用碳纖維的成本太高。

目前,家用汽車基本上由鋼和鋁制成??伤苄愿哂谔祭w維。即使遇到劃痕和輕微變形,仍有恢復(fù)的空間,這就是我們通常所說的鈑金修復(fù)。然而,由于制造工藝和其他原因,碳纖維延展性差。碰撞后,只能用新的碳纖維部件作為一個(gè)整體來代替。這導(dǎo)致在成本和可回收性方面缺乏。碳纖維材料,即使出現(xiàn)一個(gè)小的碰撞,它也只能作為一個(gè)整體被替換,而且成本是巨大的。因此,在市售車型中,只有極度追求駕駛的高性能汽車才能看到碳纖維的大量應(yīng)用。 碳纖維復(fù)合材料正日益取代傳統(tǒng)材料,如鑄鐵、鋼和鋁。醫(yī)療器械用碳纖維種類包含哪些

機(jī)械手的功率重量比可以通過輕量化設(shè)計(jì)來優(yōu)化,選擇輕量化材料也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械手輕量化的重要途徑。醫(yī)療器械用碳纖維種類包含哪些

現(xiàn)代碳纖維工業(yè)化的路線是前驅(qū)纖維炭化工藝法。

制造碳纖維用的原纖維名稱化學(xué)組分碳含量、碳纖維收率、黏膠纖維(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纖維(C3H3N)n6840~55瀝青纖維C,H9580~90

采用這3種原纖維制造炭纖維的流程都包括:穩(wěn)定化處理(在200~400℃空氣,或用耐燃試劑等化學(xué)處理),碳化(400~1400℃,氮?dú)?和石墨化(1800℃以上,氬氣氣氛下)。為了提高炭纖維與復(fù)合材料基質(zhì)的粘接性能需進(jìn)行表面處理、上漿、干燥等工序。

另一種制造碳纖維的方法是氣相生長法。將甲烷與氫的混合氣體在催化劑的存在下,于1000℃高溫下反應(yīng),可制得不連續(xù)的短切碳纖維,最大長度可達(dá)50 cm。其結(jié)構(gòu)不同于聚丙烯腈基或?yàn)r青基碳纖維,易石墨化,力學(xué)性能良好,導(dǎo)電性高,易形成層間化合物。 醫(yī)療器械用碳纖維種類包含哪些

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