碳纤维是一种新型非金属材料,是由和钻石同等材质在1000℃以上高温碳制成的。它和它的复合材料具有高比强、高比模、耐疲劳、抗蠕变、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、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。碳纤维的另一重要特性就是比重小。比重一般在1.6左右,是铝的二分之一,钢的五分之一。尽管碳纤维质量轻,但它强度高,有很高的“比强度”,它的比强度是钢的5倍,刚性非常好。鉴于以上碳纤维的诸多优异特性,碳纤维应用的范围越来越广。从50年代主要应用在火箭、宇航及航空等**科学,到80年代被广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。
我国的纺织机械发展主要存在两个问题:一是纺机装备运转速度较低,二是设备平均能耗较高。为了进一步降低能耗、提高生产效率,纺织机械设备开始逐步在零部件中应用碳纤维材料。碳纤维质量轻,比强度却很大,是中高端机械设备轻量化的理想材料。以下我们就针对目前纺织机械中碳纤维应用的几种形式做一简单介绍。
碳纤维增强尼龙齿轮:传统的纺机设备用齿轮主要是纯尼龙齿轮,由于强度低、抗疲劳性差、使用周期短,维护费用高,但是采用碳纤维增强尼龙制作的传动齿轮导电性强,防静电***,不仅具有一般铸铁件的导电性能,还能**防止静电的产生,降低火灾等事故的发生几率;强度大、韧性好,抗拉强度接近于屈服强度,对冲击、应力震动有较强的能量吸收能力;耐磨、自润滑***,减少油污,耐疲劳性好,使用寿命可以提高一倍;重量轻、噪声小,噪声比铸铁齿轮低30%,能耗降低20%,耐腐蚀,能抵御汽油、油脂、酒精、弱碱等的侵蚀。
碳纤维不是用以加工成机织物或针织物等在纺织方面的应用,而一直用以纺机配件增强合成材料。碳纤维复合材料,正日益不断地取代传统材料,诸如铸铁、钢和铝等,因此在纺机使用碳纤维复合材料在许多方面大大优越于传统材料。
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