鋁合金是在純鋁中加入各種合金元素制成的,和鋼材相比更加輕便,已經(jīng)使用于 、汽車、機(jī)械、船舶等多個(gè)領(lǐng)域。碳纖維是將聚丙烯腈基纖維在高溫下預(yù)氧化、碳化得到的,不僅重量輕,還由強(qiáng)度高、耐高溫、耐摩擦等優(yōu)點(diǎn),在民用工業(yè)和軍用工業(yè)中均有廣泛的應(yīng)用。者兩種材料相比,哪種更優(yōu)越呢?
(圖示:碳纖維產(chǎn)品)
先來(lái)看一下鋁合金,它的密度只有2.5~2.88g/cm^3,約為鋼(7.85g/cm^3)的三分之一,相對(duì)剛度大,達(dá)到8.5,而鋼材為1。質(zhì)量相同的構(gòu)件,采用鋁合金代替鋼,能得到更大的剛度。鋁合金的抗拉強(qiáng)度比鋼材略遜一籌,約160~400MPa,不過(guò)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗,可達(dá)到700MPa,與低合金鋼強(qiáng)度相當(dāng)。
再來(lái)看一下碳纖維材料,它的密度比鋁還輕,只有1.7g/cm^3,抗拉強(qiáng)度3000MPa,是鋼的四倍以上,彈性模量為230GPa,熱膨脹系數(shù)﹣1.4~+1.7×10-6,抗震,抗疲勞,X射線的透過(guò)率高,由于它是一種各項(xiàng)異性材料,平行于纖維和垂直于纖維方向的性能不同,所以可設(shè)計(jì)性強(qiáng),選擇不同的鋪層的方式可改變產(chǎn)品的性能,適用于多種領(lǐng)域。