Ο σωλήνας από ανθρακονήματα είναι ένα υλικό με υψηλή αντοχή, μικρό βάρος και αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, με εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και αντοχή στη διάβρωση, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική, την αυτοκινητοβιομηχανία, τον αθλητικό εξοπλισμό και άλλους τομείς. Η αντοχή και η αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία των σωλήνων από ανθρακονήματα θα συζητηθούν λεπτομερώς παρακάτω.
Πρώτα απ 'όλα, οι σωλήνες από ανθρακονήματα έχουν υψηλή αντοχή. Από μηχανικής σκοπιάς, η αντοχή του καθορίζεται κυρίως από την αντοχή της ίδιας της ίνας και την αντοχή συγκόλλησης μεταξύ των ινών. Οι ίνες άνθρακα κατασκευάζονται με βάση καθαρές ίνες άνθρακα ή ίνες αναμεμειγμένες με άλλα καρβίδια, τα οποία έχουν εξαιρετικά υψηλή αντοχή και ακαμψία. Μεταξύ αυτών, η αντοχή των καθαρών ινών άνθρακα μπορεί να φτάσει περισσότερα από 3000 MPa, που ξεπερνά αυτή πολλών μεταλλικών υλικών. Οι σωλήνες από ανθρακονήματα είναι κατασκευασμένοι από πολλά νήματα ινών πλεγμένα και στη συνέχεια επεξεργασμένα με εμποτισμό ρητίνης και θερμική σκλήρυνση, και αυτή η δομή ύφανσης ινών έχει σχεδιαστεί για να δίνει στους σωλήνες από ίνες άνθρακα υψηλή αντοχή και ακαμψία. Ταυτόχρονα, η αντοχή του σωλήνα από ανθρακονήματα μπορεί να ρυθμιστεί μέσω διαφορετικών μεθόδων ύφανσης ινών και στρωμάτων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής για να καλύψει τις απαιτήσεις διαφορετικών σεναρίων εφαρμογής. Οι σωλήνες από ανθρακονήματα είναι πολύ ισχυρότεροι από τα παραδοσιακά υλικά όπως ο χάλυβας και το αλουμίνιο, επομένως χρησιμοποιούνται όλο και πιο ευρέως στον αεροδιαστημικό τομέα.
Δεύτερον, ο σωλήνας από ανθρακονήματα έχει καλή ικανότητα να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες. Δεδομένου ότι η σύνθεση ινών των καθαρών ινών άνθρακα είναι καθαρός άνθρακας, έχει εξαιρετικά υψηλό σημείο τήξης και αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία. Σε γενικές γραμμές, η αντίσταση σε υψηλές θερμοκρασίες των σωλήνων από ανθρακονήματα μπορεί να φτάσει περισσότερο από 300 βαθμούς, που είναι πολύ υψηλότερη από αυτή πολλών μεταλλικών υλικών. Επιπλέον, η ρητίνη που χρησιμοποιείται στη διαδικασία εμποτισμού ρητίνης και ωρίμανσης με θερμότητα έχει γενικά αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, η οποία βελτιώνει περαιτέρω την αντίσταση σε υψηλή θερμοκρασία των σωλήνων από ανθρακονήματα. Ο σωλήνας από ανθρακονήματα έχει καλή σταθερότητα στο περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας και δεν είναι εύκολο να παραμορφωθεί, να αποκολληθεί και να γεράσει. Ως εκ τούτου, οι σωλήνες από ανθρακονήματα χρησιμοποιούνται ευρέως σε τομείς που πρέπει να αντέχουν σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, όπως αεροδομικά μέρη και εξαρτήματα κινητήρα αεροδιαστημικών οχημάτων.
Εκτός από την αντοχή και την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, οι σωλήνες από ανθρακονήματα έχουν πολλές άλλες εξαιρετικές ιδιότητες. Πρώτα απ 'όλα, οι σωλήνες από ανθρακονήματα έχουν μικρότερη πυκνότητα και είναι ελαφρύ. Σε σύγκριση με τους μεταλλικούς σωλήνες, οι σωλήνες από ανθρακονήματα έχουν πυκνότητα περίπου 1.6-2.0g/cm³, που είναι μόνο περίπου το ένα τέταρτο από χάλυβα και περίπου το μισό αλουμίνιο, επομένως το βάρος του συνόλου δομικό μέρος μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Δεύτερον, ο σωλήνας από ανθρακονήματα έχει καλή αντοχή στη διάβρωση. Σε αντίθεση με τα μεταλλικά υλικά, τα οποία είναι ευαίσθητα στη διάβρωση, οι σωλήνες από ανθρακονήματα δεν είναι ευαίσθητοι στις περισσότερες χημικές ουσίες και δεν καταστρέφονται εύκολα από τη διάβρωση και την οξείδωση. Τέλος, οι σωλήνες από ανθρακονήματα έχουν επίσης εξαιρετική διάρκεια κόπωσης και αντοχή στην κρούση. Στο πολύπλοκο περιβάλλον καταπόνησης, ο σωλήνας από ανθρακονήματα μπορεί ακόμα να διατηρήσει καλή σταθερότητα απόδοσης και δεν είναι επιρρεπής σε ζημιές από κόπωση και θραύση. Ταυτόχρονα, ο σωλήνας από ανθρακονήματα έχει επίσης καλή ικανότητα απορρόφησης ενέργειας, η οποία μπορεί να απορροφήσει αποτελεσματικά τη δύναμη κρούσης και να μειώσει τη ζημιά σε περίπτωση ατυχήματος.
