Met die voortdurende ontwikkeling van saamgestelde materiale, het benewens glasveselversterkte plastiek, koolstofveselversterkte plastiek, boorveselversterkte plastiek, ens.Koolstofveselversterkte polimeersamestellings (CFRP) is liggewig en sterk materiale wat gebruik word om baie produkte te vervaardig wat ons in ons daaglikse lewens gebruik.Dit is 'n term wat gebruik word om veselversterkte saamgestelde materiale te beskryf wat koolstofvesels as die belangrikste strukturele komponent gebruik.
INHOUDSOPGAWE:
1. Koolstofveselversterkte polimeerstruktuur
2. Die gietmetode van koolstofveselversterkte plastiek
3. Eienskappe van koolstofveselversterkte polimeer
4. Voordele van CFRP
5. Nadele van CFRP
6. Koolstofveselversterkte plastiekgebruike
Koolstofveselversterkte polimeerstruktuur
Koolstofveselversterkte plastiek is 'n materiaal wat gevorm word deur koolstofveselmateriale in 'n sekere rigting te rangskik en gebonde polimeermateriale te gebruik.Die deursnee van koolstofvesel is uiters dun, ongeveer 7 mikron, maar sy sterkte is uiters hoog.
Die mees basiese samestellende eenheid van koolstofveselversterkte saamgestelde materiaal is koolstofveselfilament.Die basiese grondstof van koolstoffilament is prepolimeer-poliakrielonitril (PAN), rayon of petroleumpek.Die koolstoffilamente word dan in koolstofveselstowwe gemaak deur chemiese en meganiese metodes vir koolstofveselonderdele.
Die bindende polimeer is gewoonlik 'n termohardende hars soos epoksie.Ander termoplastiese polimere word soms gebruik, soos polivinielasetaat of nylon.Benewens koolstofvesels, kan samestellings ook aramid Q, ultrahoë molekulêre gewig poliëtileen, aluminium of glasvesels bevat.Die eienskappe van die finale koolstofveselproduk kan ook beïnvloed word deur die tipe bymiddels wat in die bindingsmatriks ingebring word.
Die gietmetode van koolstofveselversterkte plastiek
Koolstofveselprodukte verskil hoofsaaklik as gevolg van verskillende prosesse.Daar is baie metodes om koolstofveselversterkte polimeermateriale te vorm.
1. Handoplegmetode
Verdeel in die droë metode (voorbereide winkel) en nat metode (veselstof en hars vasgegom om te gebruik).Handopleg word ook gebruik om prepregs voor te berei vir gebruik in sekondêre gietprosesse soos drukvorm.Hierdie metode is waar velle koolstofvesellap op 'n vorm gelamineer word om die finale produk te vorm.Die sterkte- en styfheidseienskappe van die resulterende materiaal word geoptimaliseer deur die belyning en weef van die stofvesels te kies.Die vorm word dan met epoksie gevul en met hitte of lug verhard.Hierdie vervaardigingsmetode word dikwels gebruik vir onderdele wat nie gestres is nie, soos enjindeksels.
2. Vakuumvormingsmetode
Vir die gelamineerde prepreg is dit nodig om druk toe te pas deur 'n sekere proses om dit naby die vorm te maak en om dit onder 'n sekere temperatuur en druk te verhard en te vorm.Die vakuumsakmetode gebruik 'n vakuumpomp om die binnekant van die vormsak te ontruim sodat die negatiewe druk tussen die sak en die vorm 'n druk vorm sodat die saamgestelde materiaal naby die vorm is.
Op grond van die vakuumsakmetode is die vakuumsak-outoklaafvormmetode later afgelei.Outoklawe verskaf hoër druk en hitte genees die deel (in plaas van natuurlike genesing) as slegs vakuumsakmetodes.So 'n onderdeel het 'n meer kompakte struktuur, beter oppervlakkwaliteit, kan lugborrels effektief uitskakel (borrels sal die sterkte van die onderdeel grootliks beïnvloed), en die algehele kwaliteit is hoër.Trouens, die proses van vakuumverpakking is soortgelyk aan dié van selfoonfilmkleef.Om lugborrels uit te skakel is 'n groot taak.
3. Kompressie gietmetode
Kompressie gietis 'n gietmetode wat bevorderlik is vir massaproduksie en massaproduksie.Vorms word gewoonlik gemaak van boonste en onderste dele, wat ons manlike vorm en 'n vroulike vorm noem.Die gietproses is om die mat gemaak van prepregs in die metaal-toonbankvorm te plaas, en onder die werking van sekere temperatuur en druk word die mat in die vormholte verhit en geplastiseer, vloei onder druk en vul die vormholte, en dan En giet en uitharding om produkte te verkry.Hierdie metode het egter 'n hoër aanvanklike koste as die voriges, aangesien die vorm baie hoë-presisie CNC-bewerking vereis.
4. Wikkelvorm
Vir dele met komplekse vorms of in die vorm van 'n omwentelingsliggaam, kan 'n filamentwikkelaar gebruik word om die onderdeel te maak deur die filament op 'n deurn of kern te wikkel.Nadat die wikkeling volledig is genees en verwyder die deur.Byvoorbeeld, buisvormige gewrigsarms wat in veringstelsels gebruik word, kan met hierdie metode gemaak word.
5. Hars Oordrag gietvorm
Harsoordragvorming (RTM) is 'n relatief gewilde gietmetode.Die basiese stappe daarvan is:
1. Plaas die voorbereide slegte koolstofveselstof in die vorm en maak die vorm toe.
2. Spuit vloeibare termohardende hars daarin, impregneer die versterkingsmateriaal en genees.
Eienskappe van koolstofveselversterkte polimeer
(1) Hoë sterkte en goeie elastisiteit.
Die spesifieke sterkte (dit wil sê die verhouding van treksterkte tot digtheid) van koolstofvesel is 6 keer dié van staal en 17 keer dié van aluminium.Die spesifieke modulus (dit wil sê die verhouding van Young se modulus tot digtheid, wat 'n teken is van die elastisiteit van 'n voorwerp) is meer as 3 keer dié van staal of aluminium.
Met 'n hoë spesifieke sterkte kan dit 'n groot werklas dra.Sy maksimum werkdruk kan 350 kg/cm2 bereik.Boonop is dit meer saamdrukbaar en veerkragtig as suiwer F-4 en sy vlegsel.
(2) Goeie moegheidsweerstand en slytasieweerstand.
Die weerstand teen moegheid is baie hoër as dié van epoksiehars en hoër as dié van metaalmateriale.Grafietvesels is self-smeer en het 'n klein wrywingskoëffisiënt.Die hoeveelheid slytasie is 5-10 keer kleiner as dié van algemene asbesprodukte of F-4-vlegsels.
(3) Goeie termiese geleidingsvermoë en hitteweerstand.
Koolstofveselversterkte plastiek het goeie termiese geleidingsvermoë, en die hitte wat deur wrywing gegenereer word, word maklik verdryf.Die binnekant is nie maklik om te oorverhit en hitte te berg nie en kan as 'n dinamiese seëlmateriaal gebruik word.In die lug kan dit stabiel werk in die temperatuurreeks van -120 ~ 350 ° C.Met die vermindering van alkalimetaalinhoud in koolstofvesel, kan die dienstemperatuur verder verhoog word.In 'n inerte gas kan sy aanpasbare temperatuur ongeveer 2000°C bereik, en dit kan skerp veranderinge in koue en hitte weerstaan.
(4) Goeie vibrasieweerstand.
Dit is nie maklik om te resoneer of te fladder nie, en dit is ook 'n uitstekende materiaal vir vibrasievermindering en geraasvermindering.
Voordele van CFRP
1. Ligte gewig
Tradisionele glasveselversterkte plastiek gebruik deurlopende glasvesels en 70% glasvesels (glasgewig/totale gewig) en het tipies 'n digtheid van 0,065 pond per kubieke duim.'n CFRP-samestelling met dieselfde 70% veselgewig het tipies 'n digtheid van 0,055 pond per kubieke duim.
2. Hoë sterkte
Alhoewel koolstofveselversterkte polimere liggewig is, het CFRP-komposiete hoër sterkte en hoër styfheid per eenheid gewig as glasvesel-samestellings.In vergelyking met metaalmateriale, is hierdie voordeel duideliker.
Nadele van CFRP
1. Hoë koste
Die produksiekoste van koolstofveselversterkte plastiek is buitensporig.Koolstofveselpryse kan dramaties wissel na gelang van huidige marktoestande (aanbod en vraag), die tipe koolstofvesel (lugvaart teenoor kommersiële graad) en die grootte van die veselbondel.Op 'n pond-vir-pond-basis kan maagdelike koolstofvesel 5 tot 25 keer duurder wees as glasvesel.Hierdie verskil is selfs groter wanneer staal met CFRP vergelyk word.
2. Geleidingsvermoë
Dit is die voordeel en nadeel van koolstofvesel saamgestelde materiale.Dit hang af van die toepassing.Koolstofvesels is uiters geleidend en glasvesels is isolerend.Baie produkte gebruik veselglas in plaas van koolstofvesel of metaal omdat dit streng isolasie vereis.By die vervaardiging van nutsdienste vereis baie produkte die gebruik van glasvesels.
Koolstofveselversterkte plastiekgebruike
Die toepassings van koolstofveselversterkte polimeer is wyd in die lewe, van meganiese onderdele tot militêre materiale.
(1)as verseëlende verpakking
Koolstofveselversterkte PTFE-materiaal kan in korrosiebestande, slytvaste en hoë-temperatuurbestande seëlringe of verpakking gemaak word.Wanneer dit vir statiese verseëling gebruik word, is die dienslewe langer, meer as 10 keer langer as dié van algemene olie-gedompelde asbesverpakking.Dit kan seëlwerkverrigting handhaaf onder lasveranderinge en vinnige verkoeling en vinnige verhitting.En aangesien die materiaal nie korrosiewe stowwe bevat nie, sal geen putkorrosie op die metaal voorkom nie.
(2)as slyponderdele
Deur sy selfsmeer eienskappe te gebruik, kan dit as laers, ratte en suierringe vir spesiale doeleindes gebruik word.Soos olievrye gesmeerde laers vir lugvaartinstrumente en bandopnemers, olievrye gesmeerde ratte vir elektriese transmissie diesellokomotiewe (om ongelukke wat deur olielekkasie veroorsaak word te vermy), olievrye gesmeerde suierringe op kompressors, ens. Daarbenewens kan dit word ook as glylaers of seëls in die voedsel- en farmaseutiese industrie gebruik deur voordeel te trek uit die nie-giftige eienskappe daarvan.
(3) As strukturele materiaal vir lugvaart, lugvaart en missiele.Dit is die eerste keer in vliegtuigvervaardiging gebruik om die gewig van die vliegtuig te verminder en vlugdoeltreffendheid te verbeter.Dit word ook in chemiese, petroleum-, elektriese krag-, masjinerie- en ander nywerhede gebruik as 'n roterende of wederkerende dinamiese seël of verskeie statiese seëlmateriale.
Zhengxi is 'n professionele persoonhidrouliese persfabriek in China, wat hoë kwaliteit verskafsaamgestelde hidrouliese persvir die vorming van CFRP-produkte.
Postyd: Mei-25-2023
