LFT长碳纤维复合材料性能及应用介绍

在改性工程塑料行业内，长纤维增强复合材料是指将长碳纤维、长玻璃纤维、芳纶纤维或者玄武岩纤维和聚合物基体，通过系列特殊的改性方法生产而来的复合材料! 长纤维复合材料最大的特点是具备了原有材料所不具备的优越性能，如果按照加入的增强材料长度来进行分类的话，可以分为：长纤维、短纤维和连续纤维复合材料。

如开头所述，长碳纤维复合材料是长纤维增强复合材料的一种，是一种高强度、高模量纤维的新型纤维材料。LCF碳纤维复合材料在沿纤维轴方向表现出很高的强度，而且具有强度高、重量轻等特点，拥有其他材料不可比拟的密度、比强度、比模量等全方位力学性能，是一种力学性能优异且具有诸多特殊功能的新材料。在国内享有二十一世纪的“黑色黄金“美誉，可见LCF碳纤维复合材料具有多高的价值!

耐腐蚀性：LCF碳纤维复合材料有很好的耐腐蚀性能，能适应恶劣的工作环境;

抗紫外线：抵御紫外线能力较强，制品受紫外线伤害问题较小;

耐磨抗冲击：对比一般材料的优势比较明显;

低密度性：比许多金属材料的密度还要低，能达到轻量化的目的;

其它性能：如降低翘曲、提高刚性、抗冲改性、增加韧性、导电性能等等。

LCF碳纤维复合材料与玻璃纤维相比，具有更高的强度、更高的刚性、更低重量、优异的导电性能。

LFT长碳纤维复合材料具有很高的比强度和比刚度，而且具有耐腐蚀、耐疲劳、耐高温和热膨胀系数小等特点，在国内外LCF碳纤维复合材料被广泛应用于火箭、导弹、军用飞机、个体防护等军工领域。与常规材料相比，长碳纤维复合材料能够使军事装备性能得到不断提高，比如能够令军舰减重20%-40%。

同时，LCF碳纤维复合材料能克服金属材料易被腐蚀、易疲劳等缺点，提高并增强军工类产品的耐用性能。目前，在一些先进的军用直升机LCF碳纤维复合材料的使用率达到40%以上，在无人机上的运用比重更高。除了飞机之外，航海军舰也出现了长碳纤维复合材料的身影，因为长碳纤维复合材料能够承受海水以及多种化学杂质的腐蚀，具有较长的使用寿命，相比于钢制军舰更耐用，维修保养费用更低，已成为发展现代国防军工武器装备的重要战略物资。

图 军工类枪械部件

LCF碳纤维复合材料具有密度低、耐化学性能好、性能优良等特点，已经逐渐成为家电行业首选的改性工程塑料，其使用量约占30%左右并呈上升趋势。而且家电产品越来越追求智能化和个性化、对于运用材料的改性性能要求也更高。所以，长碳纤维复合材料被家电行业选中是意料之中。

1、绿色且环保：与传统材料相比，生产工艺相对简单，也更环保、更经济，且具有高光泽、易成型、耐刮擦、可回收等特点;

2、安全且稳定性高：具有的良好的尺寸安定性，能适应低温和高温使用环境，形变问题较小，使用安全;

3、抗疲劳性高：能长时间使用且具有较小的蠕变性、优异的综合力学性能;

4、轻量化：较低的密度让成品的重量变轻、日常生活使用方便。

碳纤维家电壳体

风能发电机的关键部件之一是叶片，风机叶片的制作要考虑到气动影响、技术工艺以及复合材料的结构等因素，叶片长度与风能发电机的功率成正比关系。叶片虽然整体质量占比不大，但却是风机中成本最高的部件，占比能达到15%-20%，所以制作叶片的材料选取至关重要。

风机叶片要求不易受表面污染物和粗糙度的影响，结构上还尽量有用较厚的叶型，能经受风力的抗疲劳次数越高越好。叶片长度的增加，对增强材料的强度和刚度等性能提出了新的要求，玻璃纤维在大型复合材料叶片制造中的性能方面表现明显不足。在减轻叶片的质量要求下，又要满足强度与刚度要求，采用LFT长碳纤维复合材料是最好的方法。

在发展更大功率风力发电装置和更长转子叶片时，采用性能更好的LCF碳纤维复合材料是大势所趋，而且，在一定量的支持下，长碳纤维叶片比玻璃纤维叶片便宜，同时材料用量、劳动力、运输和安装成本等都会下降。

长碳纤维风能叶片

滑板是一种易磨损物品，而且在滑动过程中，两端易受到撞击、摩擦、开裂，在长时间使用撞击之后容易出现板材破损，开裂、很快就报废无法使用。使用LCF碳纤维复合材料制成的防撞头可有效防止滑板两端由于冲撞导致的损坏。

医疗轮椅是康复的重要工具，它为行动不便和有肢体残疾的人士提供出行服务，也可以让身体锻炼和参与社会活动成为可能，轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置及座靠四大部分组成。LFT长碳纤维复合材料制成的轮椅主要以提高功能性和行动时舒适性等方面进行改进，提高使用舒适度和寿命。

碳纤维医疗轮椅

文章来源：艾邦高分子