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碳纤维在机械设备和建筑物上的应用VIP免费

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碳纤维在机械设备和建筑物上的应用摘要 碳纤维在航空、航天、体育器材领域的应用已有专门报道,本文主要介绍碳纤维在机械设备和建筑物上以及其它领域的应用。关键词:碳纤维性能 碳纤维复合材料用途1. 利用碳纤维复合材料轻质、高强、高刚性的用途(1)纤维、纸、薄膜机械、机器人 在纤维产业,随着织布机和编织机的高性能化,在用以往的材料不能满足性能时,开始使用 CFRP 产品。由于织布机的无梭化,转数提高,织物的幅面变宽,显著提高了生产效率。在喷水孔室,转数为 1700rpm, 杼宽达 2m。为了抑制长大杼的变形,在综片框上采用了轻质、高刚性的 CFRP。织布机缠线器的卷芯通常是钢管,插入纸管后,加气压则产生小突起,成为固定纸管的结构重量大。把它换成 CFRP 管,当然轻,插到纸管上,使在织布机上安装的作业和从卷好的织物中取下的作业变得轻松。把 CFRP 应用到这种使人力作业变轻松的方面,其前途是无限的,尤以作为解决操作者老龄化的措施而引人注目。下面介绍编织机的应用例子。访问西德的卡尔、迈耶尔公司时,得到这样的信息,即编织机的转数达到5000rpm 时,金属的杆就不能追随往复运动,因此使用了 CFRP 制品。杆是直径为 2~3cm,长度为 60~80cm 的厚壁管,这是利用 CFRP 比弹性模量高的好例子。印刷用的高速轮转机、制纸机、薄膜成膜机器的辊子,若挠度变大,则会改变制品宽度方向的张力,这关系到产品质量的稳定。 机械宽度达 10m 时,为了提高产品质量,辊子挠度变小是很重要的。在该用途上,希望采用高弹型沥青基 CFRP。表 1 是长度 8m 的钢与 CFRP 的薄膜成膜机辊子性能比较。总挠度相同时,沥青基 CFRP 辊子直径小,且重量仅是钢辊的 1/13。优点是因为轻,在机械运转停止后对开始的追随性也好,而且换辊的作业也很轻松。CFRP 辊的危险系数是 2,100rpm,钢辊是 1,200rpm,由于高速化可提高生产效率,而在价格方面是同等的,所以长大的沥青基碳纤维辊子是大有前途的。因表 1 的CFRP 辊比钢辊直径细,壁薄,所以加载荷时的挠度大,但如果它与钢辊同粗同厚时,则刚度凌驾于钢辊之上,需要这种刚性的领域,是超高弹型沥青基碳纤维的世界。* 原日本东丽公司表 1 沥青基 CFRP 辊与钢辊性能比较辊的材质长度mm外径mm内径mm质量Kg自重挠度mm载荷挠度mm总挠度mmCFRP8,0003403161400.440.440.88钢8,00048045010600.760.160.92CFRP-三菱化学公司制品 K13710MP 载荷挠度是长度方向负载为 ...

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