碳纖維復合材料目前應用的幾類前沿領域

碳纖維作為前沿材料,具有重量輕、高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕等特點,自問世以來,就受到各行業領域追捧,利用碳纖維新材料的特質,紛紛嘗試研發新產品,提高產品性能,經過幾十年的發展,目前應用成熟并大批量替代原有材料規?;a。 

蘇州挪恩復合材料作為專業從事碳纖維研發與生產的專業廠商,不僅在碳纖維箱體、碳纖維機械臂以及熱塑性碳纖維等領域擁有豐富的研究成果,更是擁有很多成功案例。下面就讓據挪恩復材的技術人員來我們介紹,目前碳纖維復合材料應用的幾類前沿領域。

機器人領域

目前中國人口老齡化問題日益突出、人工成本急劇上升以及整體經濟結構面臨轉型,機器人形成的革新式影響力及其巨大的市場規模已經被各大研究機構所認可。未來無論短期或是長期,機器人行業的投資機遇都是不容估量的,從工業機器人、協作機器人到服務機器人均有十分可觀的市場規模。

在機器人設計制造中,碳纖維復合材料也是積極活躍的因素。例如,在保證機器人手臂有足夠強度和剛度的前提下,要提高機器人的運動速度與控制精度,就必須在結構上、材料上設法減輕手臂的重量,提高手臂的物理性能。

碳纖維復合材料具有抗拉強度高、抗震性好、比重小、結構尺寸穩定、耐磨耐腐蝕、降噪等一系列的優點,特別是其熱膨脹系數極小,在不同溫度中幾乎零變形,因而成為目前制造機械手的最佳材料,目前挪恩復合材料與國內多家廠商定制生產碳纖維機械臂,并批量化生產,受到機器人制造行業的歡迎。

新能源汽車領域

目前國內政府正大力發展新能源汽車,但是限于充電設施不完善、電池續航里程短、電動車售價偏高等問題,制約著新能源汽車的推廣及普及。未來更好的推廣新能源汽車,除了要加快充電樁等配套設施外,有效降低新能源汽車整車成本、提高整車續航能力,已成為當下新能源車生產企業急需解決的問題。

而實現新能源汽車的輕量化,最佳材料就是碳纖維復合材料。實驗表明,采用碳纖維材料替代現有的鋼制車身,可以有效降低60%以上的重量,續駛里程可提高20%以上。碳纖維車身及金屬平臺的混合車身結構對于傳統汽車車身結構而言,可以做到模塊化、集成化,大大減少零件種類,減少工裝投入,縮短開發周期。

不僅是在車身以及車身結構方面,碳纖維復合材料還可應用在新能源電動汽車電池箱體中,挪恩復材作為專業制造碳纖維箱體結構產品的企業,目前已有汽車廠商咨詢碳纖維電池箱產品,相信隨著技術的不斷成熟,該產品終有一天可以達到量產目標,幫助新能源汽車進一步提升行駛里程。

  總而言之,無論從性能還是環保角度出發,汽車輕量化都已成為一種必然趨勢,而采用碳纖維材料是汽車輕量化發展的必由之路。

醫療器械領域

碳纖維材料近來也成為醫療器械制造行業的新寵兒,例如,在醫療設備射線放射通路上,要求相關配件對X射線透過性能好,在滿足使用的前提下盡量降低放射的劑量,以減少輻射對患者及醫護人員的危害,與傳統材料相比,碳纖維復合材料更容易達到這上述要求。

例如,運用碳纖維復合材料制作的醫療面板在重量上明顯減輕,結構剛度卻有大幅度提高,可以達到減重和增強的雙向效果,最重要的是由于這種材料對X射線的吸收率非常低,且非常均勻,X射線成像效果好,因而,受到該類醫療器械廠家的普遍歡迎。

無人機領域

無人機的應用非常廣泛,最初只是應用于軍事領域,近幾年逐漸擴展至民用領域,包括航拍、巡邏、送貨等,特別是近幾年的植保無人機市場異?;鸨?。

碳纖維復合材料的高比強度和高比剛度能夠大大減輕無人機的機身質量,降低載荷成本,有效延長無人機的飛行距離和飛行時間。另外,碳纖維復合材料擁有優異的耐腐蝕和耐熱性能,能夠耐受自然界中多種介質的腐蝕以及熱膨脹的影響,可滿足無人機在各種環境條件下長期使用的特殊要求,在很大程度上延長了維護周期。

由于無人機中還需植入芯片或合金導體,形成具有智能的結構整體,碳纖維復合材料堅固的性能可以在惡劣環境下對植入的設備起到保護作用??傊?,作為無人機制作的理想材料,碳纖維復合材料對無人機結構的輕質化、小型化和高性能化意義深遠。(推薦閱讀:目前碳纖維復合材料普及應用的主要難題是什么)

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