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碳纖維在1960年代次投放到固體火箭發動機的機殼和坦克中時,它不僅可以代替玻璃纖維,而且還可以吸收其他各種材料。
用于制造碳纖維的原料稱為前體。生產的碳纖維中約有90%由聚丙烯腈(PAN)制成。其余的10%由人造絲或石油瀝青制成。所有這些材料都是有機聚合物,其特征在于由碳原子結合在一起的長分子分子。每個前體的確切組成因一家公司而異,通常被認為是商業秘密。
碳纖維復合材料重量輕,強度高,韌性好是它最神奇的優異特性,也是被人們利用得最多的特性。很多飛機、汽車等零部件都采用了碳纖維復合材料來實現輕量化,以提高自身性能。現在的世界一級方程錦標賽,身大部分結構都采用的是碳纖維復合材料,用以提高氣動性和結構強度。
碳纖維復合材料重量輕,強度高,韌性好、化學穩定性非常高,是它最神奇的優異特性,因此,它在化工機械以及航空、航天、軍事等端科技領域都有著非常廣泛的應用。但是,碳纖維復合材料怕不怕鋒利物品的穿刺呢?
當使用斧頭的鈍面一端擊打到碳纖維復合材料板上時,碳纖維復合材料板并沒有絲毫損壞的跡象。碳纖維復合材料板并不怕鈍面物體的撞擊。而使用斧頭鋒利的尖銳端擊打碳纖維復合材料板時,結實的碳纖維復合材料板竟然被斧頭鋒利的一端穿刺擊破了。那么,一直被認為很強韌的碳纖維復合材料板為什么突然間變得不堪一擊了呢?
這是因為結實的碳纖維復合材料板遇到面的沖擊力時,其內部縱橫編織的碳纖維絲能均勻分散所受的力,并不會造成破裂。而當碳纖維復合材料板遇到尖銳物體的穿刺時,巨大的沖擊力集中在一個點上,鋒利的刺點很容易穿透其內部縱橫編織的碳纖維絲的間隙,造成結實的碳纖維復合材料板被刺穿。
因此,碳纖維復合材料最怕尖銳物體的穿刺,它抗鈍面物體的沖擊力性能相當好,而抗尖銳物體的穿刺能力就很差了。
所以,我們在生活中,要了解碳纖維復合材料抗拉不抗穿刺的特性,避免讓碳纖維產品碰到鋒利的小石子或者尖銳物體,以防止發生破裂現象。
但有時,利用碳纖維材料不抗尖銳物體穿刺的特點,也會起到積極的保護作用。車時發生意外碰撞,尖銳的穿刺壓力會使碳纖維的車體和保險杠瞬間發生碎裂,這在一定程度上卻對車手起到了卸力的保護作用,使車手在碰撞瞬間不會遭受到巨大反作用力的沖擊傷害。
因此,我們可以根據不同的使用用途來發揮碳纖維材料不同特性,服務于我們的實際生活。
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