铁丝弹性系数

铁丝的弹性模量是206GPa。

铁丝的材料是碳钢，查阅《常用材料的弹性模量》，除铸钢的弹性模量为202GPa外，其余钢材均为206GPa。

常用材料的弹性模量

一、什么是碳纤维？

碳纤维是一种碳含量超过90%以上的高强度、高模量的纤维，可用聚丙烯腈、粘胶纤维、沥青纤维等原丝做原料，经高温氧化碳化制成。可以与金属、陶瓷、树脂等基质混合制成碳纤维复合材料，用途广泛。碳纤维的比重一般为170 g/cm3～180g/cm3，强度为1200 MPa～7000MPa，弹性模量为200 GPa～400GPa，热膨胀系数接近于零，甚至可为负值（～15×10的-6次方）

碳纤维材料的优点有哪些？

1、碳纤维材料比重小、比强度和比模量高；

2、非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间；

3、温差变化或者长时间作业无蠕变，拉伸系数小（16%），热膨胀系数小且具有各向异性；

4、X射线透过性好，导电导热性能良好、电磁屏蔽性好等。

5、可设计性强，可以通过改变铺层角度或者数量来改变碳纤维产品的力学性能；

6、碳纤维与玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右；

7、耐腐蚀性好，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。

碳纤维材料的缺点有哪些？

1、碳纤维制品属于定制产品，指向性很高，而且由于碳纤维的原材料和生产成本特别高，所以要想实现碳纤维产品量产是比较难的，价格上不具优势；

2、碳纤维复合材料虽然拉伸强度高，但是剪短强度弱，在加工的时候需要进行复杂的应力计算；

3、碳纤维是脆性材料，受力过大不会发生形变，而是直接断裂，所以碳纤维产品在损坏后无法修复只能更换；

4、目前应用较多的是热固性碳纤维复合材料，二次回收困难，重复利用率差。

碳纤维的应用领域有哪些？

1、碳纤维在传统使用中除用作绝热保温材料外。多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维已成为先进复合材料最重要的增强材料。

2、土木建筑领域：碳纤维也应用在工业与民用建筑物、铁路公路桥梁、隧道、烟囱、塔结构等的加固补强， 在铁路建筑中，大型的顶部系统和隔音墙在未来会有很好的应用，这些也将是碳纤维很有前景的应用方面。

3、碳纤维是火箭、卫星、导弹、战斗机和舰船等尖端武器装备必不可少的战略基础材料。将碳纤维复合材料应用在战略导弹的弹体和发动机壳体上，可大大减轻重量，提高导弹的射程和突击能力，如美国80年代研制的洲际导弹三级壳体全都采用碳纤维和环氧树脂复合材料。

4、汽车内外装饰中开始大量采用。碳纤维作为汽车材料，最大的优点是质量轻、强度大，重量仅相当于钢材的20%到30%，硬度却是钢材的10倍以上。

5、碳纤维在运用在运动休闲领域中，像球杆、钓鱼竿、网球拍羽毛球拍、自行车、滑雪杖、滑雪板、帆板桅杆、航海船体等运动用品都是碳纤维的主要用户之一。碳纤维运用在日常用品，像音响、浴霸、取暖器等家用电器以及手机、笔记本电脑等电子产品也可以看到碳纤维的身影。

二、什么是玻璃纤维？

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，是以叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石七种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。

玻璃纤维材料的优点有哪些？

1、拉伸强度高，伸长小(3%)；

2、弹性系数高，刚性佳；

3、弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大；

4、为无机纤维，不易燃烧，绝缘性好，耐化学性佳；

5、吸水性小；

6、尺度安定性，耐热性均佳；

7、加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品；

8、透明可透过光线；

9、与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成；

10、价格便宜，可实现量产。

玻璃纤维材料的缺点有哪些？

1、玻璃纤维与碳纤维相比，虽然价格上有优势，但是碳纤维材料的性能要优越得多；

2、就拉伸强度而言,玻璃纤维材料比不过碳纤维材料，碳纤维最高3000~5000MPa，玻璃纤维的拉伸强度为1000-2000MPa；

3、玻璃纤维材料性脆，耐磨性较差；

4、透波率高，电磁屏蔽性能差。

玻璃纤维的应用领域有哪些？

1、用于3d打印技术。

2、用于生产电绝缘用玻璃纤维，也大量用于生产玻璃钢用玻璃纤维。

3、用于生产玻璃纤维表面毡等，也用于增强沥青屋面材料。

4、用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。

5、用于高性能增强（水泥）混凝土中的一种新型的绿色环保型增强材料。

6、用于地下管道、贮罐等开发。

总体来说，碳纤维复合材料要比玻璃纤维复合材料更具性能优势，但也不是说玻璃纤维材料就一无是处，首先玻璃纤维材料在价格上比较有优势，在两者能替代，技术要求不是很高的领域，首先考虑的可能是玻璃纤维材料。玻璃纤维材料绝缘性能好，不导电，透波性好，碳纤维复合材料导电性好，电磁屏蔽性好，虽然互为优缺点，但也决定了两者在领域的专注适用性。具体应该选用什么材料还是应该根据自己的技术要求和预算来决定。以上希望能够帮到您，望采纳！谢谢！

怎样鉴别玻璃纤维纱的好坏优劣？玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。英文原名为：glass fiber 。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品，玻璃纤维单丝的直径从 几 个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。

玻璃纤维之特性：

玻璃一般人之观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。作为补强材玻璃纤维具有以下之特点，这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛，发展速度亦遥遥领先其特性列举如下：

(1)拉伸强度高，伸长小(3%)。

(2)弹性系数高，刚性佳。

(3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。

(4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。

(5)吸水性小。

(6)尺度安定性，耐热性均佳。

(7)加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。

(8)透明可透过光线

(9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。

(10)价格便宜。

玻璃纤维的分类：

玻璃纤维按形态和长度，可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉；按玻璃成分，可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和抗碱玻璃纤维等。

生产玻璃纤维的主要原料是：石英砂、氧化铝和叶蜡石、石灰石、白云石、硼酸、纯碱、芒硝、萤石等。生产方法大致分两类：一类是将熔融玻璃直接制成纤维；一类是将熔融玻璃先制成直径20mm的玻璃球或棒，再以多种方式加热重熔后制成直径为 3～80μm的甚细纤维。通过铂合金板以机械拉丝方法拉制的无限长的纤维，称为连续玻璃纤维，通称长纤维。通过辊筒或气流制成的非连续纤维,称为定长玻璃纤维,通称短纤维。借离心力或高速气流制成的细、短、絮状纤维，称为玻璃棉。玻璃纤维经加工，可制成多种形态的制品，如纱、无捻粗纱、短切原丝、布、带、毡、板、管等。

玻璃纤维按组成、性质和用途，分为不同的级别。按标准级规定(见表)，E级玻璃纤维使用最普遍，广泛用于电绝缘材料；S级为特殊纤维，虽然产量小，但很重要，因具有超强度，主要用于军事防御，如防弹箱等；C级比E级更具耐化学性，用于电池隔离板、化学滤毒器；A级为碱性玻璃纤维,用于生产增强材料

有的有弹性，有的没有弹性。

桑蚕茧缫丝后所得的产品。将优良蚕茧放入80℃热水的煮茧器中，使之软化膨松后，以扫绪器将数粒茧丝一起拉引出来连续缠绕于缫丝架，称为 “缫丝”; 由于此时茧丝尚含有约20%的丝胶成分，富于光泽的丝质被丝胶包覆在内，因此质感稍硬呈半透明，称为 “生丝”。

由于一粒蚕茧可以缫丝的丝质长度平均达600-800公尺，因此生丝为连续性纤维，极适合织布 ; 生丝精练去胶质后，柔软具有光泽，称为“熟丝” ; 依产品用途生丝有三分、五分、七分不等的精练法。

生丝按成品的卷装形状分为绞丝和筒子丝。绞丝是传统型式，沿用已久。筒子丝卷装量大，成形好，使用时可节省工序，提高质量。

1、定义不同

玻璃纤维：玻璃纤维（英文原名为：glass fiber）是一种性能优异的无机非金属材料。

碳纤维：碳纤维（carbon fiber，简称CF），是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。

2、特点不同

玻璃纤维：优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。

碳纤维：碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

3、用途不同

玻璃纤维：无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成的。方格布是无捻粗纱平纹织物，是手糊玻璃钢重要基材。玻璃纤维毡片、磨碎纤维、玻璃纤维织物、组合玻璃纤维。

碳纤维：碳纤维碳材料已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用。从航天、航空、 汽车、 电子、 机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。

碳纤维增强的复合材料可以应用于飞机制造等军工领域、风力发电叶片等工业领域、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。球棒等体育领域。碳纤维是典型的高科技领域中的新型工业材料。

参考资料：

参考资料：