碳纤维复合材料——“羽毛般轻盈”

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减重一直是工业领域中重要的一项研究题目。维也纳科技大学尝试使用

碳纤维

材料替代钢质材料制作

弹簧

。

弹簧

的适用范围无处不在，它的应用在手表、汽车、测量工具以及宇宙飞船等领域都有着十分重要的作用。但有时会被人看作是一种繁琐的科技。

维也纳科技大学的Richard Zemann表示，这种看法是错误的。他们的研究小组找到了一种新的方式，即用

碳纤维

材料代替成形复杂的钢制材料，这样既减轻了重量也带来了优异的材料特性。

碳纤维

非常的耐用。Richard Zemann的研究小组在试验机构中所使用的丝质制造技术以及高功率激光技术可以使

碳纤维

达到几微米的厚度的同时长度可以达到1千米长，再将这些细纤维捆绑获得到极轻但却极为坚固的结构。

而为了使

碳纤维

可以保持成型则需要将它嵌入基体之中，比如环氧树脂。“在理想状态下，树脂本身是没有强度和力量的，但当它和

碳纤维

结合在一起，就提够了必要的稳定性。”Richard说到。

这些纤维材料的性质在

弹簧

的制作过程中表现的十分明显。它们的比重十分低，不到钢的四分之一。然而，目前为止纤维

复合材料

的应用仍然仅限于简单的板簧，对于更为复杂的螺旋形

弹簧

仍然缺少生产中的相应技术支持。不过维也纳科技大学与其项目合作伙伴Tmej

弹簧

厂研发出了一项技术，可以生产出所有重要的

弹簧

形状。至于他们具体的制造方式和过程，Richard Zemann表示还不愿意进一步透露。“首先是要生产出可以之后施力变形成螺旋形

弹簧

的粗丝。”Richard说到。

我们从实验结果可以看出：

碳纤维

螺旋

弹簧

的无损伤负载周期是100000次。“在到达试验次数后我们就停止了，但是

弹簧

丝毫没有显示出疲劳状态，而且肯定还可以增加负荷强度。”

为了投入批量生产，制作过程中的一些细节还需要进行改善和调整。树脂和塑料组件方面还需要进行研究，

碳纤维

可以应对不断重复的高强度负荷，但是周围的组件还是偶尔会发生变形。维也纳科技大学最近就在对改善塑料组件部分进行研究。

玻璃钢大侠

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