​关于玻璃纤维棒的历史发展怎样了解清楚？玻璃纤维棒是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。​例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958年提出的，由建材系统扩至全国，还普遍地采用着。由此可见，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能的纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢复合材料，这样一个名称就较全面了。

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　　碳纤维常用的加工方法有几种，比如：铣削加工、车削加工、钻孔加工等，每一种加工方法都针对不同的物品上比较适宜，今天我们主要讲解关于车削加工和洗消加工分别在哪里？　　、车削加工：较为常用的碳纤维材料的加工方式之一，主要用在圆柱形碳纤维制品的加工上，实现预定的尺寸公差。碳纤维材料自身刚度较大，因此车削加工需要选择硬度较高的刀具，如硬质合金、聚晶金刚石等，避免刀具过快损坏影响碳纤维材料的性能。　　、铣削加工：经常用于碳纤维板材和不规则形状的碳纤维制品的加工，同时可以应用在精度较高的碳纤维制品上。铣削加工同样对刀具有着较高的要求，因为铣削加工过程中，铣刀与碳纤维材料相互作用，容易导致碳纤维材料分层和毛边，降低整体的性能。

　　碳纤维复合材料拥有质轻高强等诸多优点，可以通过缠绕、卷制、拉挤成型等方式制成碳纤维管，在航空航天、无人机、机器人手臂、医疗器械等方面有着广泛应用。碳纤维管主要是靠碳纤维的拉应力来承受载荷，在投入使用之前需要对其强度进行检测，很多客户对于碳纤维管的强度没有什么概念，本文就此做个简单介绍。​　　碳纤维管碳纤维管的生产工艺不同，所出来的产品强度也不同。以T700碳纤维和树脂为原料采用缠绕成型工艺制作出的碳纤维管为例，对规格为1.6*50*500mm的碳纤维管进行检测，可以发现碳纤维管平均抗压强度能够达到230MPa,超过载荷后会发生脆性破坏，基体的强度决定了碳纤维管的强度。在对碳纤维管进行拉伸强度的测试中发现，碳管能够承受800MPa以上的拉伸强度，应变最大0.03，碳管的抗拉伸性能非常出色。和钢材料管对比，碳纤维管的拉伸强度优势是非常明显的，而且重量能轻50%左右，但是碳管具有的脆性限制了其性能和应用，在受到撞机和压力破坏下本身的刚度会产生严重下降，韧性不足是碳纤维复合材料最大的缺点。​　　碳纤维管与金属材质相比，碳纤维复合材料有着各向异性的特点，所以在进行后加工的时候，极易出现分层、撕裂、毛刺等缺陷。所以对于碳纤维管的连接，新锐建议采用结构胶或者打孔加钢丝螺套来进行加工，除了保证连接的稳定性，对于碳纤维制品的承力也有着非常积极的作用。一般碳纤维管的强度都能够满足我们市场的需求，因为同样的碳纤维管在质变轻下， 强度可以达到钢材的10倍，所以替代传统的钢材肯定是没有问题。

　　利用碳纤维管自身的结构来连接。用碳钛复合接头在碳纤维管成型的过程中进行复合连接，连接时候要考虑好受力的方式和连接件的结构。　　第三，钻孔连接也是一种方式。不过碳纤维管的强度大，硬度高，钻孔很不容易，不小心就会导致管子裂开。碳纤维管用粘胶的方式连接的话，会简单一点，要是使用机械方式就很困难，主要原因呢还是它的性能太好，这么高的强度和硬度，难找到比它性能好的加工工具，有是有，但好的质量的价格贵，质量一般的容易磨损，坏的快。　　碳纤维复合材料的缠绕成型技术分为干法、湿法和半干法三种，干法是将预浸胶处理过的碳纤维纱或布在缠绕机上加热软化，直至粘流状态后缠绕到芯模上；湿法是将碳纤维预浸胶液以后直接缠绕到芯模上；半干法是在碳纤维预浸料缠绕送至芯模的途中，使用了烘干设备，将溶剂除去。这三种方法，湿法缠绕使用的为普遍，下边小编就来具体讲一下。　　碳纤维湿法缠绕的具体过程：　　将碳纤维筒纱固定于旋转活动的支架上，经过张力三辊、浸渍槽和挤胶辊，终固定在缠绕体上。其中，张力三辊可以对缠绕的张力进行测量和控制，浸渍槽用来给碳纤维浸胶，挤胶辊将多余的胶挤出，终在芯模上形成具有厚度的产品。　　碳纤维湿法缠绕的优缺点：　　优点：　　成本低，比干法缠绕将近低了40%；成型时由于纤维的张力使树脂胶液将气泡挤出，填满空隙，纤维排列平行度好，上面覆有的树脂胶液，可减少缠绕所带来的磨损；生产效率高。　　缺点：　　对树脂的浪费大；生产环境较差；产品的含胶量不易控制。　　早期的复合材料缠绕成型中，大多使用的是湿法缠绕，但是很难控制好碳纤维和树脂在整个复合材料中的分布，随所以一度被干法所替代。随着技术的发展以及技术水平的提高，如今湿法缠绕又重新大量使用了。

　　在碳纤维管的生长过程中，碳原子在催化剂颗粒中存在着浓度差，与气相接触的面(即固气接触面)上的碳原子的浓度相对较大，而另一面(即固碳接触面)上及附近碳原子的浓度相对较小。该浓度差的存在为碳原子的扩散提供了主要动力。同时催化剂颗粒中存在的温度梯度也为碳原子在催化剂中的扩散提供了力量源泉。一般而言，当物体内部存在温度梯度时，物质总是由温度高的地方向温度低的地方扩散。在利用化学气相沉积法合成碳纤维管时，由于碳氢化合物的裂解反应主要为放热反应，而固态碳的析出为吸热反应，因此催化剂与碳氢化合物接触的一面由于碳氢化合物的裂解而温度上升，而另一面则温度下降，从而导致催化剂内部温度梯度的产生。该温度梯度的存在可以加速碳纤维等材料的生长。　　在利用化学气相沉积法合成碳纤维管的过程中，碳纤维管的形成可以分为碳纤维管的核化和生长两个阶段。先在高温条件下，由于微波等离子体的作用，甲烷裂解获得的碳原子渗进入并溶解于催化剂颗粒中。一定时间后，碳在其中处于过饱和状态而开始在催化剂某个方向的外表面上析出而形成石墨层，此时完成碳纤维管的核化过程。随后，气相中裂解产生的碳原子源源不断地从另一个面上渗入并向附有石墨层的一面扩散，从而促进碳纤维管生长。

　　碳纤维材料有着好的口碑，但您知道它到底有什么吸引大众的优势么，们把优势分为了8点，分别是导热性好、热膨胀系数小、耐化学腐蚀性好、耐磨性好、耐高温性能好、阻尼与优良的透声纳、疲劳强度高和高X射线透射率。下面分别为大家介绍。　　1、碳纤维材料导热性好　　通常无机和有机材料的导热性均较差，但碳纤维的导热性接近于钢铁。利用这一优点可作为太阳能集热器材料、传热均匀的导热壳体材料。　　2、碳纤维材料热膨胀系数小　　绝大多数碳纤维本身的热膨胀系数，室内为负数（-0.5～-1.6）×10-6/K，在200～400℃时为零，在小于1000℃时为1.5×10-6/K。由它制成的复合材料膨胀系数自然比较稳定，可作为标准衡器具。　　3、碳纤维材料耐化学腐蚀性好　　从碳纤维的成分可以看出，它几乎是纯碳，而碳又是稳定的元素之一。它除对强氧化酸以外，对酸、碱和有机化学药品都很稳定，可以制成各样的化学防腐制品。我国已从事这方面的应用研究，随着今后碳纤维的价格不断减少，其应用范围会越来越广。　　4、耐磨性好　　碳纤维与金属对磨时，很少磨损，用碳纤维来取代石棉制成高级的摩檫材料，已作为飞机和汽车的刹车片材　　5、碳纤维材料耐高温性能好　　碳纤维在400℃以下性能非常稳定，甚至在1000℃时仍无太大变化。复合材料耐高温性能主要取决于基体的耐热性，树脂基复合材料其长期耐热性只达300℃左右，陶瓷基、碳基和金属基的复合材料耐高温性能与碳纤维本身匹配。因此碳纤维复合材料作为耐高温材料应用于航空航天工业。　　6、碳纤维材料的阻尼与优良的透声纳　　利用这二种特点可作为潜艇的结构材料，如潜艇的声纳导流罩等。　　7、疲劳强度高　　碳纤维的结构稳定，制成的复合材料，经应力疲劳数百万次的循环试验后，其强度保留率仍有60%，而钢材为40%，铝材为30%，而玻璃钢则只有20%-25%.因此设计制品所取的安全系数，碳纤维复合材料为最低。　　8、高X射线透射率

　　碳纤维材料成为了当下流行的工业生产原材料。这一种原材料市场价格会比其他的原材料来的高一些。但是质量也是会比其他的材料的质量来得高的。所以，选择高质量的碳纤维材料（如碳纤维片）的厂家还是很多的。毕竟质量是产品发展的根本保证所在。　　由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。　　碳纤维虽然轻，但有较好的安全性，虽然碳纤维片的外表看起来像塑料，但实际上这种材料抗冲击性比钢铁强，特别是用碳纤维做成的方向盘，机械强度和抗冲性更高。在复合材料的配合下，碳纤维汽车成了家用车中的装甲车。这种碳纤维材料已经在高速列车的裙摆上应用。　　碳纤维制品在我们的生活里是越来越常见了，它的性能很好可以和金属对比，所以在以下电子设备加工的时候也会用到它，有了这种碳纤维材料可以保证设备的稳定运行，而且它的导电性能也很不错是次于金属的，而且生产方便，也是比较容易的，因为碳纤维片的制作材料比较容易找到，这样生产成本就可以降低了，相比其它材料选择它更合适些，当然也不是所有的加工都会用到，这个是具有针对性的，我们需要根据需要去使用它。

　　轻质高强　　相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而比强度可以与高级合金钢相比。因此，在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。　　耐腐蚀性能好　　FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。　　电性能好　　是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。　　热性能良好　　FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。　　可设计性好　　①可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。　　②可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。　　工艺性优良　　①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。　　②工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。

　　碳纤维棒是采用高科技复合材料碳纤维原丝经浸乙烯基树脂高温固化拉挤（或缠绕）制成的。碳纤维成为当前最重要的高性能纤维材料之一；碳纤维具有强度高，寿命长、耐腐蚀，质量轻、低密度等优点，广泛应用于风筝、航空模型飞机、灯用支架、PC设备转轴、蚀刻机、医疗器械、体育器材等机械设备。尺寸稳定、导电、导热、热膨胀系数小、自润滑和吸能抗震等一系列优异性能。具有高比模、耐疲劳、抗蠕变、耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特点。　　特点：　　1、重量轻，强度高：它的比重为1.4-1.5g/cm，仅是钢材的四分之一，运输和施工安装都极为方便，与塑料制品相比，其强度是塑料制品的几十倍，因此轻质高强是碳纤维棒复合材料的显著特点之一。　　2、耐腐蚀，抗老化，使用寿命长：碳纤维棒能耐酸，碱，盐，部分有机溶剂及其它腐蚀性侵蚀，在防腐蚀领域有其它金属无法比拟的优越性，且有较好的耐水性和抗老化性，因此无论在腐蚀性的环境和恶劣的露天，潮湿的环境作业，其使用寿命可达15年以上。　　3、安全性好，抗冲击高，可设计性强，是现代工农业产品不可缺少的新型替代材料之一。　　应用：　　1、休闲产品中，最早应用的是钓鱼竿。　　2、人们认识到了碳纤维轻量化、耐疲劳性和耐腐蚀性等性能，因而开始广泛应用于航空航天行业。在宇航领域，由于高模量碳纤维的轻量性（刚性）、尺寸稳定性的导热性，早已应用于人造卫星等方面，已开始应用于铱星等通信卫星。　　3、压力容器主要用在压缩（CHG）罐和消防员用的空气呼吸器，包括用CF长丝缠绕所生产的所有罐类。