碳纤维弹性模量与钢弹性模量对比分析

　　随着对于高性能的产品的追求，那就要寻找到更高性能的材料，伴随着碳纤维复合材料的出现，慢慢的开始取缔传统金属材料，那在很多产品中一个特别重要的性能优势就是弹性模量，本文我们就来看看碳纤维弹性模量跟刚弹性模量的对比分析。

（碳纤维加工件）

　　先来认识一下弹性模量，弹性模量又称为杨氏模量、拉伸模量，是指在一定的应力下，材料在被压力下抵抗变形的力量，还有很多人称之为材料刚性，符号E是它的计量单位。

　　整个材料弹性模量计算是E =(F / A)÷(dL / L)=σ÷ε。这里面F是施加的力，A代表材料的受力面积，dl是材料长度沿测量轴(m或in)的偏移量(变化)，L是材料的原始尺寸。

　　那碳纤维产品的弹性模量跟产品的尺寸以及结构还有关系，所以更多的是看原材料的弹性模量，下面就针对碳纤维原材料以及钢材原材料的弹性模量对比。

　　碳纤维原材料里面的常见的T300碳纤维，其弹性模量在230GPa，T700碳纤维弹性模量在240GPa，碳纤维材料的密度是1.6~2.0g/cm^3、抗拉强度3000MPa，断裂伸长率1.5%、比热容0.7~0.9KJ/(Kg·K)、热膨胀系数-0.5×10-6/℃、电阻率0.00075~0.0015Ω·cm，同时还具有耐高温、耐灼烧、防水、耐辐射等特性。

　　刚性材料的中以常见的冷轧钢来对比，冷轧钢的弹性模量在180GPa，密度为7.85g/cm^3、抗拉强度300~600MPa、弹性模量190GPa、比热容0.42KJ/(kg·K)、伸长率16%~23%、热膨胀系数10.6～12.2×10-6/℃。

　　这样看下来碳纤维弹性模量要高于刚弹性模量，但是优势不会特别明显，可是结合密度以及强度包括热膨胀系数这些方面的优势来看，就能发现碳纤维产品取缔金属产品不无道理，强度可以达到钢材的四倍，质量只有钢材的五分之一，就非常好的实现了产品轻量化。推荐栏目：碳纤维复合材料六大特点优势表现