傳統(tǒng)的機(jī)械臂大多由鋁合金、鋼等金屬材料制成。此外，機(jī)械手上還將安裝一些自動(dòng)檢測裝置、管道、冷卻裝置等。由于機(jī)械手是典型的懸臂結(jié)構(gòu)，其本身的質(zhì)量會(huì)對(duì)機(jī)械手本身產(chǎn)生很大的影響，所以如果要在滿足靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能的同時(shí)，也要減輕機(jī)械手的重量，可以選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)和選擇光密度材質(zhì)來實(shí)現(xiàn)操縱器的輕量化。

機(jī)械臂作為運(yùn)動(dòng)部件，一般要完成各種固定或被固定的運(yùn)動(dòng)。材料的選擇決定了機(jī)械臂的動(dòng)靜態(tài)性能。首先，輕材料是制作機(jī)械手的好選擇。因?yàn)闄C(jī)械手的重量不但影響其運(yùn)動(dòng)的方便性，而且直接影響驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的能量消耗。機(jī)械手在移動(dòng)，需要很好的管理，所以不應(yīng)該太重。重量越輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小。從這個(gè)角度看，鋼是非常重的材料，達(dá)到7.8g/cm3，比鋁合金重60%以上，鋁也有2.7g/cm3，碳纖維所占比例較小，只有1.75g/cm3。因此，碳纖維制成的機(jī)械臂是目前所有材料中非常輕的，可以使機(jī)械臂的操作更加靈活、準(zhǔn)確。 目前碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度約為1400MPa，而一般的鋼的強(qiáng)度只為600MPa左右。顯然，碳纖維的比強(qiáng)度遠(yuǎn)高于鋼。上海液晶行業(yè)用碳纖維種類有哪些

上海復(fù)晟碳纖維材料在紡機(jī)行業(yè)中的應(yīng)用：

我國紡織機(jī)械發(fā)展存在兩大問題：一是紡織機(jī)械設(shè)備運(yùn)行速度低，二是設(shè)備平均能耗高。為了進(jìn)一步降低能耗，提高生產(chǎn)效率，碳纖維材料逐漸應(yīng)用于紡織機(jī)械設(shè)備零部件中。碳纖維具有重量輕、比強(qiáng)度高等優(yōu)勢，是要求較高的機(jī)械設(shè)備的理想輕質(zhì)材料。下面簡要介紹幾種碳纖維在紡織機(jī)械中的應(yīng)用形式。

梭子和箭桿：

梭子和箭桿是用于紡織機(jī)械的碳纖維復(fù)合材料的早期形式。每根木梭子桿重1.2kg，碳纖維桿重只0.1kg；木梭子的頻率約為120-130次/min，碳纖維復(fù)合桿的頻率至少可以翻倍；木梭子的使用壽命只為6個(gè)月，碳纖維復(fù)合桿的使用壽命為6-8年。 上海液晶行業(yè)用碳纖維種類有哪些計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化的疊層設(shè)計(jì)，確保產(chǎn)品的**性、輕量化，依據(jù)力學(xué)原理在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用碳纖維單向預(yù)浸布；

現(xiàn)代碳纖維工業(yè)化的路線是前驅(qū)纖維炭化工藝法。

制造碳纖維用的原纖維名稱化學(xué)組分碳含量、碳纖維收率、黏膠纖維(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纖維(C3H3N)n6840~55瀝青纖維C，H9580~90

采用這3種原纖維制造炭纖維的流程都包括:穩(wěn)定化處理(在200~400℃空氣，或用耐燃試劑等化學(xué)處理)，碳化(400~1400℃，氮?dú)?和石墨化(1800℃以上，氬氣氣氛下)。為了提高炭纖維與復(fù)合材料基質(zhì)的粘接性能需進(jìn)行表面處理、上漿、干燥等工序。

另一種制造碳纖維的方法是氣相生長法。將甲烷與氫的混合氣體在催化劑的存在下，于1000℃高溫下反應(yīng)，可制得不連續(xù)的短切碳纖維，**大長度可達(dá)50 cm。其結(jié)構(gòu)不同于聚丙烯腈基或?yàn)r青基碳纖維，易石墨化，力學(xué)性能良好，導(dǎo)電性高，易形成層間化合物。

就拿碳纖維和我們常見的鋼材來說，碳纖維的強(qiáng)度在 400 到 800 兆帕左右，而普通鋼材的強(qiáng)度為 200 到 500 兆帕。再來看韌性，碳纖維和鋼材基本類似，沒有明顯的區(qū)別。

碳纖維具有更高的強(qiáng)度，更輕的重量，所以說碳纖維在新材料中有著非常重要的地位。正因?yàn)檫@種優(yōu)勢，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)在加工過程中，基體和纖維存在較為復(fù)雜的內(nèi)部相互作用，使其物理特性與金屬有較大區(qū)別，CFRP密度遠(yuǎn)小于金屬，而強(qiáng)度大于絕大部分金屬。因?yàn)?CFRP 的不均勻性，在加工過程中往往會(huì)出現(xiàn)纖維拉出或基質(zhì)纖維的脫離；CFRP 具有較高的耐熱性和耐磨性，使其在加工過程中對(duì)設(shè)備的要求較高，因此生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量切削熱對(duì)設(shè)備磨損較為嚴(yán)重。

碳纖維是一種新型的非金屬材料。

碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈上游屬于石油化工行業(yè)，主要通過原油煉制、裂解、氨氧化等工序獲得丙烯腈；碳纖維企業(yè)通過對(duì)以丙烯腈為主的原材料進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚丙烯腈，再以其

紡絲獲得聚丙烯腈原絲，對(duì)原絲進(jìn)行預(yù)氧化、碳化等工藝制得碳纖維，通過對(duì)碳纖維和高質(zhì)量樹脂的加工以獲得碳纖維復(fù)合材料以滿足應(yīng)用需求。

碳纖維的生產(chǎn)流程主要包括：拉絲、牽伸、穩(wěn)定、碳化、石墨化。

一、拉絲：這是碳纖維生產(chǎn)過程中的**步，主要把原材料分離成纖，屬于物理變化，在這過程中，紡絲液細(xì)流與凝固液之間的傳質(zhì)、傳熱，PAN沉析形成凝膠結(jié)構(gòu)的

絲條。

二、牽伸：要求溫度100到300度，結(jié)合定向纖維的拉伸效應(yīng)來操作。也是PAN纖維的高模量、強(qiáng)度高、致密化和細(xì)化的關(guān)鍵步驟。

碳纖維復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量高于鋼，拉伸強(qiáng)度一般在3500Mpa以上，是鋼的7-9倍。上海液晶行業(yè)用碳纖維種類有哪些

碳纖維汽車座椅也是汽車輕量化的主要應(yīng)用之一。上海液晶行業(yè)用碳纖維種類有哪些

就拿碳纖維和我們常見的鋼材來說，碳纖維的強(qiáng)度在 400 到 800 兆帕左右，而普通鋼材的強(qiáng)度為 200 到 500 兆帕。再來看韌性，碳纖維和鋼材基本類似，沒有明顯的區(qū)別。

碳纖維具有更高的強(qiáng)度，更輕的重量，所以說碳纖維在新材料中地位不可撼動(dòng)。正因?yàn)檫@種優(yōu)勢，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)在加工過程中，基體和纖維存在較為復(fù)雜的內(nèi)部相互作用，使其物理特性與金屬有較大區(qū)別，CFRP密度遠(yuǎn)小于金屬，而強(qiáng)度大于絕大部分金屬。因?yàn)?CFRP 的不均勻性，在加工過程中往往會(huì)出現(xiàn)纖維拉出或基質(zhì)纖維的脫離；CFRP 具有較高的耐熱性和耐磨性，使其在加工過程中對(duì)設(shè)備的要求較高，因此生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量切削熱對(duì)設(shè)備磨損較為嚴(yán)重。

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