?影響碳纖維管材質量的關鍵因素有哪些？碳纖維管也稱碳管、碳纖管，由碳纖維材料及特定的樹脂材料組成。廣泛應用于無人機、轉動軸、輥軸、醫(yī)療器械、體育器材、高端攝影機滑軌等多種配套設備中，是高端工業(yè)領域用來替代金屬管材的輕量化材料之一。
工藝的區(qū)別

碳纖維管材一般采用拉擠、纏繞、卷制等方式制成，這幾種工藝各有利弊：拉擠成型容易實現(xiàn)纖維的連續(xù)性，但不能實現(xiàn)纖維角度的任意變化；纏繞工藝能夠按產品的受力狀況設計纏繞規(guī)律，能充分發(fā)揮出纖維的強度，最大限度地保證了管材所要求的結構性能。

但是纏繞成型適應性小，不能纏任意結構形式的制品，特別是表面有凹的制品，因為纏繞時，纖維不能緊貼芯模表面而架空；卷制工藝機械自動化程度高，管材成品在強度上比拉擠工藝要高，外觀也能做出3k編織紋路，適用的范圍更廣，相對來說成本也要高一些。

材料的選擇

既然碳纖維管材的強度是由其中的碳纖維材料決定的，因此，用于碳纖維管材制造的碳纖維材料本身的質量尤為重要。

來自于日本東麗、臺塑等世界一流碳纖維生產商的產品質量還是比較可靠的，不同系列的碳纖維碳紗在力學性能和成本上差別也很大，最終決定了碳纖維管的性能和價格。除此之外，樹脂的選擇也不容忽視，樹脂的主要作用是把碳纖維粘在一起，分配碳纖維間的載荷，保護碳纖維不受環(huán)境影響，樹脂基體的選擇必須遵循固化方便、粘附力強、收縮性低、力學性能好等原則。

芯模的材質

不同材料制成的芯模對管材的表面精度及性能有一定的影響。有些低端的碳纖維管生產采用聚乙烯醇、砂、木、玻璃鋼等材料制作纏繞芯模，但是這些材料或是難耐150℃以上的固化溫度，或是工藝水平過于粗糙，難以制作出高質量的碳纖維管。

相比較而言，鋼和硬鋁是兩種較為常用的芯模材料，鋼的密度和硬度都比硬鋁大，但鋼的熱膨脹系數(shù)不及硬鋁。高性能碳管需要在高溫下進行固化，環(huán)氧樹脂體系的固化溫度也可達170℃。在此種情況下，硬鋁熱膨脹產生的固化內壓，能很好地提高碳管的密度和力學性能。

纏繞的設計參數(shù)

纏繞成型中，纏繞厚度、纏繞角度以及纏繞角度的順序對碳纖維管的性能都有較大的影響。例如，當碳纖維管材應用于傳動軸之類產品時，在橫截面上要產生相對運動，與軸向呈0°的鋪層可以減小橫截面間的相對運動；

±45°鋪層有利于提高軸的抗扭性能；90°方向鋪層在初始扭轉狀態(tài)可起到抵抗切應力的作用，當扭矩較大時承扭能力下降，但是纏繞工藝不能纏繞0°鋪層，所以增加接近±45°和接近90°鋪層角度的比例，都有利于提高碳纖維管材的抗扭強度。同樣，纏繞的厚度和纏繞角度的順序對碳纖維管材的性能影響也有相關的變化規(guī)律可循。

從理論上講，碳纖維管材比傳統(tǒng)金屬管材具有更多的性能優(yōu)勢，如強度高、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小、抗蠕變、自潤滑、耐疲勞、使用壽命長，還能吸能抗震，最關鍵的是其密度小質量輕，能比同樣的鋼制管材減重80％以上。但是從應用情況看，碳纖維管材能否真正體現(xiàn)出以上的性能優(yōu)勢，還是由實際生產中的諸多技術因素決定的。