碳纤维管和玻璃纤维管是复合管的两种应用形式。碳纤维管由碳纤维预浸料缠绕、拉挤或盘绕而成,而玻璃纤维管由玻璃纤维和树脂拉伸拉挤而成。这两种管材广泛应用于航空航天、汽车制造、体育等行业。他们在性能上有什么不同?
碳纤维管的密度为1.6g/cm,不到铝合金的一半。钢管抗拉强度为300~ 600MPa,铝合金管为110~ 136MPa,碳纤维管为1500MPa左右,在抗拉强度上表现出明显的优势。碳纤维复合材料的热膨胀系数为-1.4x10-6,可以保证产品的尺寸稳定性和抗变形能力。碳纤维管疲劳强度极限为其抗拉强度的70%~ 80%。在长期交变负载下工作时,碳纤维管更稳定,使用寿命更长。碳纤维材料具有良好的导电性和优异的电磁屏蔽性能。
玻璃纤维管密度为2.53 ~ 2.55g/cm,比同规格碳纤维管重,抗拉强度100~ 300MPa,弹性模量7000MPa,断裂伸长率1.5~4%,泊松比0.22,热膨胀系数4.8×10-4。应变也大。当应变达到1%~ 2%时,树脂就会开裂。所以玻璃纤维管不超过极限应力的60%,而碳纤维管弹性模量大,在极限应力条件下能保持良好的力学性能。
综上所述,碳纤维管在力学性能上优于玻璃纤维管例如,玻璃纤维管需要用在需要绝缘的场合。