直径30mm壁厚2mm的碳管的硬度怎么样?
本帖最后由 leolibin 于 2009-11-12 16:20 编辑本人正在制作直径608MM焦3500mm的道布森牛反镜，为了减轻重量，如用不锈钢整个重量非常重，光管子就有好几十几公斤，所以想用比较轻的材料碳管解决，用直径30mm壁厚2mm的碳管替代30mm壁厚2mm的不锈钢管，由于我的焦很长3500mm，所以碳管长度有3000mm长，不知道有人用过碳管否，能否告知次碳管的性能，
我想知道它的3000长的碳管硬度如何？
碳管的变形怎么样？
如有同好知道请告知 碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大，从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景，综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能，不少人预料，人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。
碳纤维是含碳量高于90％的无机高分子纤维 。其中含碳量高于99％的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透过性好。但其耐冲击性较差，容易损伤，在强酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维在使用前须进行表面处理。 简单来说就是抗压不抗砸
比钢硬，但是比钢脆 能问问在哪买这么粗的碳纤维管呢？ 大概什么价格？？ 楼主 是准备买碳纱自己缠吧？ 看来这巨镜开始进行组装了罗。。。。。。。。。。 本帖最后由 wolfbeard 于 2009-11-12 17:35 编辑
用塑料的东西主要的是连接的问题，这个要事先考虑好。我看别人用碳纤维的时候都是把金属连接件预埋在碳纤维件中间。还有就是管件不能从侧面压，一压就劈。你可以去看看自行车是怎么做的。整个结构的强度，变形等等，可以用软件模拟，我看见香港天文论坛的兄弟干过这个。 效果肯定要好于不锈钢管。不过3米长度也是太长，不建议这么弄，你可以把结构设计成两段式的，一段镜箱结构，一段用碳纤维管子，还有一段是八边形体。这样就不用搞那么长的碳纤维管了。 用塑料的东西主要的是连接的问题，这个要事先考虑好。我看别人用碳纤维的时候都是把金属连接件预埋在碳纤维件中间。还有就是管件不能从侧面压，一压就劈。你可以去看看自行车是怎么做的。整个结构的强度，变形等等， ...
wolfbeard 发表于 2009-11-12 17:22 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
你是亲眼看到的么？如果一压就劈，谁还敢用这种材料？别说30MM的碳纤管，就是100MM直径的壁厚度2MM的管子也不容易压变形。不信你找个碳纤维的相机脚架试试。 简单来说就是抗压不抗砸
比钢硬，但是比钢脆
reportin 发表于 2009-11-12 12:21 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
碳纤维的比重一般在1.7左右，钢的比重是7.8.
纠正一下，现在的碳纤维是由经纬线织成的，抗压抗拉抗砸性能都是很优异的。不存在抗压不抗砸的说法。我现在还没砸坏一根碳纤管呢。有不少朋友问碳纤管子会不会裂，担心比较“脆”，你想想经纬线织成的材料能像玻璃那样“脆”么？ http://zhidao.baidu.com/question/56543196.html?si=10
在网上找了一个，可以参考一下。 本帖最后由 wolfbeard 于 2009-11-13 09:11 编辑
你是亲眼看到的么？如果一压就劈，谁还敢用这种材料？别说30MM的碳纤管，就是100MM直径的壁厚度2MM的管子也不容易压变形。不信你找个碳纤维的相机脚架试试。 ...
hldcloudyou 发表于 2009-11-13 00:29 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif进口的碳纤自行车劈的多了。脚架的碳纤管裂的也不少吧？ 碳纤维怕水 不是不怕撞击 只是撞击后外表上看不出来而已 实际上伤痕是永久的 碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2 ...
reportin 发表于 2009-11-12 12:19 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
谢谢reportin的专业级的达疑，让我对碳管有了新的认识，我决定上碳管了 能问问在哪买这么粗的碳纤维管呢？ 大概什么价格？？
长春目视派 发表于 2009-11-12 12:36 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
上海可以卖到3cm的碳管，30mm粗壁厚1.5mm价格是140元/米， 楼主 是准备买碳纱自己缠吧？
武松没长开 发表于 2009-11-12 12:55 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
直接购买成品，自己缠太麻烦 加油。。自己是不可能缠好的。不是麻烦不麻烦的问题。。。。。。手工完全达不到相关要求的。。。 进口的碳纤自行车劈的多了。脚架的碳纤管裂的也不少吧？
wolfbeard 发表于 2009-11-13 09:03 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
我没看过裂的，孤陋寡闻。
今天我用一根内径86，外径90的碳纤管，用锤子猛砸了10下，碳纤管没有丝毫破损。我用的劲至少能把这个口径，2MM壁厚度的铁管子砸扁。 http://www.icolorful.com/photos/image/3214
http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=316&t=1253742
http://www.dongfanghong.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=55830&highlight=%CC%BC%2B%C1%D1
http://www.dongfanghong.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=54783&highlight=%CC%BC%2B%C1%D1
http://www.dongfanghong.com.cn/bbs/viewthread.php?tid=31036&highlight=%C1%D1
我也是道听途说，这些也许都正赶上有缺陷的不良产品了吧？听你说的情况，我对碳纤维的认识又进了一步。其实，我更担心的是老化的问题，不知道复合材料的树脂能有多少年不老化。 本帖最后由 hldcloudyou 于 2009-11-17 11:52 编辑
多半是设计不合理，碳纤铺陈的方向没有很好考虑，要做好应力分析并针对性的进行补强。还有一种情况不是全碳纤制品，比如玻璃纤维和碳纤在一起（为了压低成本）。加大强度应该可以采用碳纤维加芳纶纤维（凯夫拉）。至于树脂是用来保护碳纤维表面的一层透明高强度树脂，这层树脂是很硬的，轻易也不会老化（当然得是质量过关的）。
碳纤跟金属的性质肯定是不一样的，碳纤能抵抗一定强度的冲击，在这个强度之下厚度一样的铝管、铁管肯定也会发生变形了。但是不会裂。碳纤管在大强度之下肯定也会裂，但这个强度满足我们民用的需求应该是足够了。至于飞机和导弹里面用的碳纤那就是更高级的东西了。而正是因为这种相对的抗疲劳（金属疲劳也会发生断裂）性能较好，才能够广泛的应用于航空航天军事等领域。另外碳纤维的经纬线铺设的方向也会影响强度和韧性，铺陈方向平一些硬度就小一些，韧性就好一些，铺陈方向是大斜纹的硬度就很高，韧性相对差一些。主要看应用的地方。
我也曾试过口径超过200的碳纤筒，比同口径的合金铝管或不锈钢筒的强度要大得多，挤压的时候变形也小。任何东西都是有最大的耐受力的，只不过相对大小而已。
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