1、安全性优势:管材大部队是用来做结构件,起到支撑作用。而在工业生产中,随着承载负荷的提升,管材自身可能会发生破裂损坏的情况,金属管的破裂过程比较剧烈,可能会突然断裂,造成巨大的安全隐患,而碳纤维管如果发生破裂损伤,需要经过基体损伤、开裂、界面脱粘和纤维断裂等一系列过程,相对于金属管,进程会缓慢一些,安全性自然会高一些。
2、热膨胀性优势:管材在使用过程中会面临高温和低温的环境问题,
一旦温度发生较大变化,金属管同样会出现形变的问题。碳纤维管在这个方面的表现就明显好于金属管。铝的热膨胀系数为23×10^-6,钢的热膨胀系数为13×10-^6,而碳纤维的热膨胀系数只有1.4×10^-6,基本不发生形变。
3、强度优势:碳纤维丝束的抗拉强度可以超过3000MPa,即便是合称为碳纤维复合材料后,强度依然可以高达1500MPa。普通金属管的抗拉强度是300-600MPa,而铝只有可怜的110-136MPa,强度上完胜金属管。
4、重量优势:质量=密度*体积,相同体积下,材料的密度越小,整体质量就越轻。碳纤维复合材料的密度为1.6g/cm3左右,普通金属的密度为7.8g/cm3左右,铝的密度是2.7g/cm3左右,碳纤维管甚至比铝管轻40%以上。如果用在大型设备上,那工作效率提升将会非常明显。
5、耐用性优势:碳纤维管的抗疲劳强度是拉伸强度的70-80%左右,而金属管的抗疲劳强度只有拉伸强度的30-50%,因碳纤维管的抗拉伸强度高,比例高,抗疲劳性同样完胜金属管,耐用性不言而喻。