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碳纤维材料轻量化特性在不同领域中的应用案例
作者:苏州挪恩发布时间:2020-05-25浏览量: 802

  碳纤维复合材料具有多方面的优势性能,如强度大、重量轻、耐腐蚀、抗疲劳性能好、X光透过率高等等,其在不同的行业、不同的工作环境中展示出不同的应用价值,但是“轻量化”永远都是碳纤维复合材料应用家喻户晓的特性,正因为有了这样一个高光点在,碳纤维才能在复合材料应用领域持久闪耀。

(图示:轨道交通车辆)

在轨道交通中

由中车四方股份公司设计制造的新一代地铁列车,采用先进的碳纤维应用技术,其车体、转向架构架、司机室、设备舱等部位均采用碳纤维复合材料制造。轻质高强的碳纤维复合材料使列车整体减重13%,有效减少了运行能耗,再配合更高效的牵引系统,将列车时速提升至140km/h,整车综合节能可达到15%以上。

在医疗器械中

过去的医疗担架主要用于运送伤患,但是大部分的急诊患者就医后都需要接受进一步的医学影像或者放射性检查,因此,患者必须从担架上转移到专业医疗床上才能接受检查。在此过程中,任何一个多余的步骤都有可能增加患者的受伤害程度以及生理上的痛苦。

采用碳纤维复合材料制作的医用担架,凭借材料本身良好的X光透过性能,可以使急诊病人躺在担架上就能接受放射性检查。另外,碳纤维材料的轻量化特征也减轻了运送负担,加快了运送速度。

以苏州挪恩复合材料有限公司为国内某家知名医疗器械厂商定制的医用便携式担架为例,该款碳纤维医院便携担架荷载为200Kg,自重却只有5.5Kg,适用于多种救援场合,能为患者争取宝贵的生命时间。

在火箭中

长征五号火箭在火箭助推器、芯一级、芯二级壳体表面长排罩上大量采用碳纤维泡沫夹层结构材料,这种罩体能够在高温高压下正常运作。与金属材料相比,可减重50%左右,与普通复合材料相比,可减重30%左右。对于一级半入轨的长征五号B火箭来说,这种减重效益更加鲜明。

芯一级能减重多少,运载能力就可以提升多少,助推器减重与运载能力提高的比例更是高达1.25:1。为此,航天科技集团一院703所把大直径大厚度碳纤维复合材料”3+2”蜂窝夹层结构整体成型技术,用在了长征五号B火箭芯一级尾段的壁板和防热板结构中,替代原有的组合梁结合分瓣玻璃钢底板的结构方案,成功实现减重约400公斤。