应用于压力容器的碳纤维复合材料特点

  复合材料是由2种或2种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。碳纤维复合材料压力容器主要用其中的一种材料作为核心材料,然后与其他材料进行融合,最终构成所需的材料。主材料和辅助材料能够相互融合,相互补充,保证复合材料性能的均衡性和优越性,使最终形成的材料比同类型的材料性能更加稳定,能够适应不同的产品需求。

  除此之外,碳纤维复合材料还能减少摩擦力,延长产品的使用寿命,而且其化学性能比较稳定,属于绝缘体,能够承受高温。这些优良的性能使复合材料作为压力容器原材成为可能。应用于压力容器中的复合材料具有以下优良特性:

  (1)机械强度大。一般来说,在使用复合材料时,通常会配用适量的增强材料,这些增强材料主要是以纤维为主的产品。丰富的纤维能够保证材料的稳定性。在复合材料压力容器的使用中,时常会发生容器过载的现象,容易导致部分纤维失去作用。而此时,负载过重的容器会重新将重心下落到未损坏的其他纤维上,进而保证了容器在一定时间内运转的稳定性和安全性。就碳纤维本身来说,它具有承载能力强、变形能力强等特点,当纤维充分与各种基体材料结合在一起时,其承载能力就会大大增加,往往可达其他材料的好几倍,这就从根本上保证了压力容器的质量。

  (2)密度小。一般来说,能够用于复合材料压力容器的基体原料多为陶瓷物、金属制品或化学聚合物等,这些材料自身的密度较小,再加上制造过程中要与其他增强材料进行融合,于是进一步降低了组合材料的密度。

  (3)不易被腐蚀。一般来说,碳纤维复合材料的耐腐蚀性较好,明显优于传统金属。与金属材料不同的是,复合材料在使用过程中不必进行特殊处理,其耐腐蚀性就能很好地体现出来。

  (4)韧性好。通常,在长时间、高强度的压力下,利用钢为原材料制造的压力容器极易被破坏,且破坏过程十分突然,而采用碳纤维复合材料制造的压力容器则没有这样的困扰。因为在碳纤维复合材料中,其基体材料能够与增强材料充分融合在一起,实现作用力的分散传递,避免压力容器上的裂缝扩大,从根本上保证了安全性和稳定性。