就目前來說,碳纖維復合材料應用廣泛,其應用部位多是物品的結構部件,如我們之前說過的自行車架,如輥軸,如眼鏡框,如汽車前蓋等等,除此外,碳纖維制品的應用還有很多很多,碳纖維復合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料,的確可以產(chǎn)生比金屬材料更大的價值,具有更良好的穩(wěn)定性,具有更大的強度以及剛度,但是在產(chǎn)品的設計制造方面,需要考慮諸多因素。
碳纖維制品之所以能用作結構部件,首先就是因材料本身的剛度與強度足夠高,部件在外力載荷的作用下,有抵抗變形與破壞的能力,但是這個能力又是有限度的。確定使用荷載是否會超出部件的能力極限,可以通過材料的力學計算出來。在構建的研發(fā)方面,可以通過選擇碳纖維與書中的種類,配合碳纖維與樹脂的配比,以及碳纖維的鋪層方向以及層與層之間結合搭配,用最少的材料滿足設計使用需求。
一般而言產(chǎn)品結構部件的使用,除了強度與剛度要求,就是部件的是否會失穩(wěn)。如果是對一些細長桿結構,在受壓時要能夠保證其原有的直線平衡狀態(tài),如果是對于框架結構部件,如果鋪層不均勻,也會產(chǎn)生翹曲失穩(wěn),所以在制造過程中尤其注意。最好采用對稱鋪層,以防變形不均勻。
碳纖維制品的研發(fā)生產(chǎn),研發(fā)人員首先考慮的是產(chǎn)品強度與剛度是否合格,其次是產(chǎn)品在使用中是否會失穩(wěn)。一般來說碳纖維抗疲勞性、抗損傷能力、強度、剛度及穩(wěn)定性都要優(yōu)于金屬材料,所以才會大范圍應用在結構部件方面,但是想好獲得良好的效果,還需要良好的加工材料選擇及配比,還需要加工材料的合理生產(chǎn)才能達到效果。