CFRP是什么意思,CFRP的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
abbr. 碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics)
例句
CFRP, after all, is 50 times as expensive as steel.
毕竟,碳纤维增强塑料比钢贵50倍。
Finally worked over the Glue formula and its properties for the CFRP Plate.
最后研究了碳纤维复合板材配套用胶的配方及性能。
In this paper, the factors affecting the properties of CFRP discussed in detail.
本文对影响碳纤维复合材料性能的有关因素作了探讨。
Company engineers have set a goal of a tenfold reduction in production costs for CFRP.
公司的工程师们设定目标决定用碳纤维增强塑料,这样成本就减少为原来的十分之一。
CFRP is a dull black material which has a chemical structure similar to that of diamonds.
碳纤维增强塑料是种暗黑色材料,化学结构与砖石相似。
专业解析
CFRP是碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer)的缩写,有时也称为碳纤维增强塑料(Carbon Fiber Reinforced Plastic)。它是一种高性能复合材料,由两种主要组分构成:
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增强体:碳纤维
- 由极细的碳原子丝束组成,直径通常在5-10微米。这些纤维具有极高的拉伸强度(通常在2000-7000 MPa范围内)和刚度(弹性模量通常在200-600 GPa范围内),同时密度非常低(约1.75-2.0 g/cm³),因此具有极高的比强度(强度/密度)和比模量(模量/密度)。
- 碳纤维本身很脆,但将其作为增强体嵌入基体材料中,可以充分发挥其优异的力学性能。
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基体:聚合物(通常是热固性树脂)
- 常见的基体材料包括环氧树脂(Epoxy)、聚酯树脂(Polyester)、乙烯基酯树脂(Vinyl Ester)等,其中环氧树脂因其优异的力学性能、粘接性和耐环境性而被最广泛使用。
- 基体的作用是将碳纤维粘合在一起,保护纤维免受环境(如湿气、化学品)和机械损伤(如磨损、冲击),并将载荷均匀地传递和分配到纤维上。基体也决定了材料的耐热性、耐化学性等特性。
核心特性与优势:
- 极高的强度重量比和刚度重量比: 这是CFRP最突出的优点。它比钢和铝等传统金属材料轻得多,却能提供同等甚至更高的强度和刚度。这对于需要减重以提高效率或性能的应用至关重要,如航空航天和汽车领域。
- 优异的疲劳性能: CFRP对循环载荷(疲劳)的抵抗力通常优于金属材料,使其在承受反复应力的部件(如飞机机翼、风力涡轮机叶片)中具有优势。
- 良好的耐腐蚀性: 聚合物基体提供了对多种化学品、溶剂和大气腐蚀的良好屏障,使其在恶劣环境(如化工、海洋)中比金属更耐用。
- 低热膨胀系数: CFRP的热膨胀系数通常很低,甚至可以是负值(取决于纤维铺层方向),这使其在需要尺寸稳定性的精密结构(如卫星部件、光学平台)中很有价值。
- 可设计性强: 通过改变碳纤维的类型(如高强度、高模量)、含量、铺层方向(单向布、织物、多轴向布)和铺层顺序,可以精确地“裁剪”材料的力学性能(强度、刚度)以满足特定方向和载荷的需求。
- X射线透过性: 碳纤维对X射线是透明的,使其在医疗成像设备(如CT扫描仪床板)中非常有用。
主要应用领域:
- 航空航天: 飞机机身、机翼、尾翼、发动机舱、直升机旋翼桨叶、卫星结构等(减重是核心需求)。
- 汽车工业: 高性能跑车和赛车的车身面板、底盘部件、传动轴、刹车盘(减重以提高速度和燃油效率)。
- 风力发电: 大型风力涡轮机叶片(需要轻质、高强、高刚度和抗疲劳)。
- 体育器材: 高尔夫球杆、网球拍、自行车架、钓鱼竿、赛艇、头盔等(追求轻量化和高性能)。
- 医疗设备: 假肢、矫形器、手术台部件、X光检查床板(利用其强度、轻量化和X光透过性)。
- 工业设备: 机器人手臂、纺织机械部件、压力容器、精密仪器结构件(利用其刚度、轻量化和低热膨胀)。
- 土木工程: 桥梁加固补强、建筑结构加固(利用其高强度和耐腐蚀性)。
局限性:
- 成本高: 原材料(尤其是高性能碳纤维)和制造工艺(如预浸料、热压罐固化)的成本通常远高于传统金属材料。
- 冲击损伤敏感性: 虽然强度高,但受到冲击时(如工具掉落、鸟撞)可能产生内部损伤(分层、纤维断裂),这些损伤可能不易从表面察觉,但会显著降低剩余强度。
- 导电性: 碳纤维是良导体。在某些应用中(如飞机),需要特别考虑防雷击和电磁屏蔽问题。
- 各向异性: 性能依赖于纤维方向,在垂直于纤维方向上的强度和刚度通常较低。
- 回收困难: 热固性树脂基体难以熔化重塑,使得CFRP的回收再利用比金属更复杂、成本更高。
CFRP是一种以碳纤维为增强体、聚合物(特别是热固性树脂)为基体的先进复合材料。其核心价值在于卓越的比强度、比刚度和可设计性,使其成为航空航天、高性能汽车、风电、体育器材等众多高端领域实现轻量化和性能提升的关键材料。尽管存在成本高、冲击损伤敏感等挑战,但其独特的性能组合使其在现代工程材料中占据不可替代的地位。
参见: 材料科学教科书(如Callister的《材料科学与工程导论》)、复合材料专业期刊(如《Composites Science and Technology》、《Composites Part A: Applied Science and Manufacturing》)、航空航天材料标准(如SAE, ASTM相关标准)、碳纤维及复合材料制造商技术白皮书(如Toray, Hexcel, SGL Carbon官网)。
网络扩展资料
CFRP是碳纤维增强复合材料的英文缩写,全称为Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastics。以下是关于该材料的详细解释:
1.基本定义
CFRP是由碳纤维作为增强体,与聚合物基体(如环氧树脂、聚酯等)结合形成的复合材料。其名称中的“P”既可指“聚合物”(Polymer),也可指“塑料”(Plastics),两者在工业中常通用。
2.组成与特性
- 组成:碳纤维(高强度、高模量的纤维)嵌入树脂基体中,形成轻质高强的结构。
- 核心特性:
- 轻质高强:密度仅为钢材的1/4~1/5,但强度接近甚至超过钢材;
- 耐腐蚀、抗疲劳;
- 耐高温、抗辐射(适用于极端环境)。
3.主要应用领域
CFRP凭借其性能优势,广泛应用于:
- 航空航天:
- 导弹整流罩、卫星承力筒、飞机机身及发动机部件(如叶片、外壳);
- 可减轻重量、提高燃油效率,例如飞机结构件减重30%~50%。
- 交通与能源:
- 汽车轻量化、风电叶片、压力容器;
- 轨道交通车辆和电动汽车的结构件。
- 其他领域:医疗设备、体育器材、公共基础设施等。
4.与其他复合材料的区别
- GFRP(玻璃纤维增强塑料):强度较低,但成本更低;
- AFRP(芳纶纤维增强塑料):抗冲击性更优,但耐高温性较差。
补充说明
CFRP的广泛应用也带来回收挑战,需通过技术升级实现可持续发展。如需进一步了解具体工艺或案例,可参考来源中的权威网页(如、2、3)。
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