炭素繊維の最も優れた性能は、比強度と比弾性率が一般的な強化繊維よりも優れていることであり、炭素繊維と樹脂を複合材料として形成した場合の比強度と比弾性率は、鉄鋼やアルミニウム合金よりも約3倍も高くなります。
航空宇宙、ミサイル、スポーツ用具に使用される炭素繊維複合材は、重量を大幅に軽減し、積載量を増やし、性能を向上させることができ、航空宇宙産業にとって重要な構造材料です。
1. 炭素繊維複合材は、密度が低く、軽量で、比強度が高いです。
炭素繊維の密度は鋼鉄の密度の1/4、アルミニウム合金の密度の1/2に相当し、炭素繊維複合材の比強度は鋼鉄の16倍、アルミニウム合金の12倍です。
2. 炭素繊維複合材は強度が高い。
引張強度は3000～4000MPaに達し、弾性は鋼鉄の4～5倍、アルミニウムの6～7倍です。
3. 炭素繊維複合材料は異方性があり、熱膨張係数が小さく、温度が上昇すると熱伝導率が低下します。
耐寒性、耐熱性があり、数千度の高温から急に室温まで下がっても破裂しません。
4. 炭素繊維複合材料は優れた電気伝導性を持っています。
5. 炭素繊維複合材は高温および低温に対する耐性が優れています。
炭素繊維は 2000 度で使用でき、 3000 度でも非酸化状態では溶けたり軟化したりしません。 -180 度では、鋼鉄はガラスよりも脆くなりますが、炭素繊維は非常に柔らかいままで脆くなりません。
6. 炭素繊維複合材は耐衝撃性が低く、損傷しやすい。
ひび割れを防ぐために、生活の中でカーボンファイバー製品が鋭利な石や鋭利な物体に触れないようにしてください。
1. 炭素繊維複合材料は耐酸性が良好です。酸に対して不活性で、濃塩酸、リン酸、硫酸、ベンゼン、アセトンなどの媒体による侵食に耐えることができます。
炭素繊維を50%の濃度の塩酸、硫酸、リン酸に浸すと、200日後でも弾性率、強度、直径は基本的に変化しません。
50%濃度の硝酸ではわずかに膨張しますが、炭素繊維複合材料の耐食性は金や白金を超えます。
2. 炭素繊維複合材は、耐油性、耐放射線性、耐放射線性、有毒ガスの吸収などの特性も備えています。
3. 炭素繊維複合材料は強酸の作用により酸化され、金属と複合すると金属の炭化、浸炭、電気化学的腐食現象が発生します。
カーボンファイバーは使用前に表面処理する必要があります。
