碳纖維是含碳最92%以上的無機(jī)纖維,是由有機(jī)碳纖維在保持纖維形狀的條件下,經(jīng)固相反應(yīng)轉(zhuǎn)化成的三維碳化合物。高性能碳纖維通過適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?chǔ lǐ),與樹脂(Resin)、金屬、陶瓷(原料:非金屬礦物)等基體復(fù)合可制得多種高性能碳纖維復(fù)合材料。隨著高性能碳纖維的大量生產(chǎn)(Produce),碳纖維的價(jià)格越來越低,使用范圍(fàn wéi)越來越廣,本文主要說的是它在油氣開發(fā)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
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碳(C)纖維密度(單位:g/cm3或kg/m3)為1.7~2.1g/cm^3,質(zhì)量輕;它的強(qiáng)度(strength)很高,TG300的強(qiáng)度為3550MPa,T1000的強(qiáng)度有7000MPa,是目前已發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)度最高的材料(Material);在化學(xué)環(huán)境下一般不會(huì)發(fā)生腐化侵蝕
,耐腐蝕、耐疲勞、耐磨損(零部件失效的一種基本類型);異電導(dǎo)熱性能好,電阻約為10^-3Ω·cm;熱膨脹(inflate)系數(shù)小,在常溫下,碳纖維的膨脹系數(shù)為負(fù)值(負(fù)數(shù));它的環(huán)境保護(hù)性也很好,不會(huì)對(duì)就環(huán)境產(chǎn)生感染。碳纖維復(fù)合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小,因此有很高的比強(qiáng)度。用碳纖維制造的抽油桿,設(shè)備(shèbèi)簡單,桿子的長度不受限制(limit),可按需求任意生產(chǎn)。碳纖維還可以與其他的材料鑲嵌(qiàn)(釋義:以物嵌入)成型,工藝效率(efficiency)高,原材料的利用率(availability)達(dá)到95%。能和碳纖維共同使用的材料一般是玻璃材質(zhì)纖維,玻璃纖維(Glass Fiber)張力(解釋:物體受到拉力作用時(shí)的相互牽引力)均勻(jūn yún),不易起毛、耐摩擦,兩者的相容性也不錯(cuò)。 碳纖維連續(xù)(Continuity)油桿外形呈帶狀,橫截面為矩形,中間無接箍(gū),僅兩端各有一個(gè)鋼接頭,可繞到直徑1.O
copyright 123456 M、寬0.8m的滾筒上,長度可變。碳纖維復(fù)合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小,因此有很高的比強(qiáng)度。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中,纖維增強(qiáng)材料一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。自玻璃纖維與有機(jī)樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來,碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相繼研制成功,性能不斷得到改進(jìn),使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機(jī)。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。碳纖維抽油桿與金屬抽油桿相比,具有輕質(zhì)、強(qiáng)度特別高的、抗疲勞、耐腐蝕、耐磨權(quán)和可連續(xù)(Continuity)盤繞的綜合優(yōu)異性能,前景寬闊。
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