关于碳/CFRP 基础知识

碳、CFRP和碳纤维有什么区别？

CFRP=碳纤维增强塑料。当仅提及碳时，这只是碳纤维增强塑料这一术语的缩写。

碳是如何形成的？

碳化是指由碳元素热解而形成碳纤维的制造工艺。将原材料加热至高达1300°C的温度，在不同压力条件下将分子排列成链（细丝），最终形成碳纤维。单根碳丝的直径仅为5-8微米。

什么是粗纱？1K、3k甚至24K这些数字代表什么意思？

粗纱是将单根碳纤维细丝排列成一股。碳纤维粗纱是一种由许多单根碳纤维细丝组成的纱线。细丝的数量以K表示，代表千公斤。例如，1K粗纱包含1,000根细丝，3K=3,000根细丝，24K粗纱包含24,000根细丝。

什么是碳纤维织物或碳纤维织物？

碳纤维织物是指在织机上加工成成品织物或布料的碳纤维。根据编织类型，这里可以展示不同的图案或设计。碳纤维加工主要使用帆布或2/2斜纹布。许多其他编织图案也是可能的，但这里必须先生产几百平方米。

什么是平纹组织和斜纹2/2组织？

平纹编织或斜纹编织描述了编织类型以及碳组件最终将具有的设计。

斜纹编织2/2

在斜纹编织中，纤维以0°/90°的角度相互排列。由于特殊的2/2编织，纤维看起来以±45°的角度倾斜，尽管纤维沿管道轴线纵向和横向排列。我们将这种设计用于Power Tube系列（壁厚5毫米）和Telescopic Tube系列（壁厚2.5毫米）的管道。我们的碳板和碳角也是用这种类型的织物制成的，这意味着由于设计相同，它们可以很好地结合在一起。

平纹

在平纹碳纤维织物中，纤维彼此以0°/90°的角度排列。由于采用1/1编织，纤维彼此完全垂直。当使用这种织物生产CFRP管时，纤维沿管道轴线的纵向和横向排列。这增加了抗弯刚度与抗压强度的比率，我们将其用于不同的壁厚，包括0.5毫米、0.75毫米、1毫米、1.5毫米、2毫米和3毫米。纤维的精确编织可以创造出非常精细的织物外观，这意味着碳产品具有优雅的碳设计。

单向=UD、双向、三轴、四轴和准各向同性之间有什么区别？

这些名称描述了相应层压板中的纤维结构

• 单向——所有光纤仅朝一个方向铺设
• 双向——光纤以0°和90°（或±45°）两个方向放置
• 三轴——纤维以3个不同的角度铺设，大多为0°和+45°/-45°
• 四轴——纤维以0°/90°/+45°/-45°（=135°）方向交替铺设。
• 准各向同性——在准各向同性层压板中，纤维铺设在至少4个不同的方向上，并且具有关于中心轴对称的层结构。

纤维结构最终决定了所制造部件的机械性能。承受显著弯曲载荷的管材在纵向0°方向具有较高的纤维含量，而扭转波主要由纤维角度+45°和-45°组成。纤维类型和纤维角度的可变组合允许根据您的要求精确创建单个部件。

什么是高模量碳纤维-是否有不同的碳纤维或HT、IM、HM或UHM纤维之间有什么区别？

碳纤维种类繁多，当然技术性能也各有不同。原则上，碳纤维根据其强度进行分类，并分为相应的组：

• HT–高强度=高性能碳纤维（例如HTA、HTS）
• IM–中等模量=刚度更高，拉伸强度更高
• HM–高模量=高模量纤维，具有极高的刚性
• UHM-超高模量-超高模量纤维，适用于性能优于最终组件的应用

什么是环氧树脂？

环氧树脂是一种塑料基质，碳纤维嵌入其中形成复合部件。在将碳纤维加工成碳纤维增强塑料时，以下基质系统已证明是行之有效的：环氧树脂、聚酯、乙烯基酯、苯酚或氰酸酯。如果将带有塑料基质的碳纤维加工成半成品（例如板或管），则也称为复合部件或层压板。