Kun la kontinua disvolviĝo de kompozitaj materialoj aperis krom vitrofibr-plifortigitaj plastoj, karbonfibro-plifortigitaj plastoj, boro-fibro-plifortigitaj plastoj ktp.Karbonfibro plifortigitaj polimeraj komponaĵoj (CFRP) estas malpezaj kaj fortaj materialoj, kiuj estas uzataj por fabriki multajn produktojn, kiujn ni uzas en nia ĉiutaga vivo.Ĝi estas esprimo uzita por priskribi fibro-plifortigitajn kompozitajn materialojn kiuj uzas karbonfibrojn kiel la ĉefan strukturan komponenton.
Enhavo:
1. Karbona Fibro Plifortigita Polimera Strukturo
2. La Moldada Metodo de Karbona Fibro Plifortigita Plasto
3. Propraĵoj de Karbona Fibro Plifortigita Polimero
4. Avantaĝoj de CFRP
5. Malavantaĝoj de CFRP
6. Karbona Fibro Plifortigita Plastaj Uzoj
Karbona Fibro Plifortikigita Polimera Strukturo
Karbonfibra plifortigita plasto estas materialo formita per aranĝado de karbonfibraj materialoj en certa direkto kaj uzante kunligitajn polimermaterialojn.La diametro de karbona fibro estas ege maldika, ĉirkaŭ 7 mikronoj, sed ĝia forto estas ekstreme alta.
La plej baza konsistiga unuo de karbonfibro plifortikigita kunmetaĵmaterialo estas karbonfibrofilamento.La baza krudaĵo de karbonfilamento estas prepolimera poliakrilonitrilo (PAN), rajono, aŭ naftopeĉo.La karbonfilamentoj tiam estas transformitaj en karbonfibrŝtofojn per kemiaj kaj mekanikaj metodoj por karbonfibrpartoj.
La liga polimero estas kutime termofiksiga rezino kiel ekzemple epoksio.Aliaj termostatoj aŭ termoplastaj polimeroj foje estas uzitaj, kiel ekzemple polivinilacetato aŭ nilono.Aldone al karbonfibroj, kunmetaĵoj ankaŭ povas enhavi aramid Q, ultra-alta molekula pezo polietileno, aluminio, aŭ vitrofibroj.La propraĵoj de la fina karbonfibro produkto ankaŭ povas esti trafitaj per la speco de aldonaĵoj enkondukitaj en la liga matrico.
La Moldada Metodo de Karbona Fibro Plifortigita Plasto
Karbonfibraj produktoj estas ĉefe malsamaj pro malsamaj procezoj.Estas multaj metodoj por formi karbonfibrojn plifortikigitajn polimermaterialojn.
1. Mana Enmetiga Metodo
Dividita en la seka metodo (prepreparita butiko) kaj malseka metodo (fibra ŝtofo kaj rezino gluita por uzi).Mana aranĝo ankaŭ kutimas prepari prepregs por uzo en sekundaraj muldaj procezoj kiel ekzemple kunpremadmuldado.Ĉi tiu metodo estas kie folioj de karbonfibroŝtofo estas lamenigitaj sur ŝimo por formi la finan produkton.La fortaj kaj rigidecaj propraĵoj de la rezulta materialo estas optimumigitaj elektante la vicigon kaj teksadon de la ŝtoffibroj.La ŝimo tiam estas plenigita kun epoksio kaj kuracita kun varmego aŭ aero.Ĉi tiu produktadmetodo estas ofte uzata por ne-stresitaj partoj, kiel motoraj kovriloj.
2. Vakua Formanta Metodo
Por la lamenigita prepreg, necesas apliki premon per certa procezo por igi ĝin proksima al la ŝimo kaj kuraci kaj formi ĝin sub certa temperaturo kaj premo.La vakuosa metodo uzas vakupumpilon por evakui la internon de la formiĝanta sako tiel ke la negativa premo inter la sako kaj la ŝimo formas premon tiel ke la kunmetaĵo estas proksima al la ŝimo.
Surbaze de la vakusako-metodo, la vakua sako-aŭtoklava formadmetodo estis derivita poste.Aŭtoklavoj disponigas pli altajn premojn kaj varmeckuracigas la parton (anstataŭ natura resanigo) ol vakuosakaj nur-metodoj.Tia parto havas pli kompaktan strukturon, pli bonan surfacan kvaliton, povas efike forigi aerajn vezikojn (vezikoj multe influos la forton de la parto), kaj la ĝenerala kvalito estas pli alta.Fakte, la procezo de malplena ensakado estas simila al tiu de poŝtelefona filmo algluiĝanta.Forigi aervezikojn estas grava tasko.
3. Kunprema Moldada Metodo
Kunprema muldadoestas mulda metodo kiu estas favora al amasproduktado kaj amasproduktado.Ŝimoj estas kutime faritaj el supraj kaj malsupraj partoj, kiujn ni nomas maskla ŝimo kaj ina ŝimo.La mulda procezo estas meti la maton faritan el prepregs en la metalan vendotablon, kaj sub la ago de certa temperaturo kaj premo, la mato estas varmigita kaj plastigita en la muldila kavo, fluas sub premo kaj plenigas la muldilon, kaj tiam Kaj muldado kaj kuracado por akiri produktojn.Tamen, ĉi tiu metodo havas pli altan komencan koston ol la antaŭaj, ĉar la ŝimo postulas tre alt-precizecan CNC-maŝinadon.
4. Winding Molding
Por partoj kun kompleksaj formoj aŭ en la formo de korpo de revolucio, filamentvolvilo povas esti uzita por fari la parton volvante la filamenton sur mandrilo aŭ kerno.Post bobenado estas kompleta resanigo kaj forigi la mandrin.Ekzemple, tubformaj artikbrakoj uzitaj en pendsistemoj povas esti faritaj uzante tiun metodon.
5. Rezina Translokigo Moldado
Rezina transiga muldado (RTM) estas relative populara mulda metodo.Ĝiaj bazaj paŝoj estas:
1. Metu la pretan malbonan karbonfibroŝtofon en la ŝimon kaj fermu la ŝimon.
2. Injektu likvan termofiksan rezinon en ĝin, trempi la plifortigan materialon kaj kuraci.
Propraĵoj de Karbonfibro Plifortigita Polimero
(1) Alta forto kaj bona elasteco.
La specifa forto (tio estas, la rilatumo de tirforto al denseco) de karbonfibro estas 6 fojojn tiu de ŝtalo kaj 17 fojojn tiu de aluminio.La specifa modulo (tio estas, la rilatumo de la modulo de Young al denseco, kiu estas signo de la elasteco de objekto) estas pli ol 3 fojojn tiu de ŝtalo aŭ aluminio.
Kun alta specifa forto, ĝi povas porti grandan laborŝarĝon.Ĝia maksimuma laborpremo povas atingi 350 kg/cm2.Krome, ĝi estas pli kunpremebla kaj rezistema ol pura F-4 kaj ĝia plektaĵo.
(2) Bona lacecrezisto kaj eluziĝorezisto.
Ĝia lacecrezisto estas multe pli alta ol tiu de epoksia rezino kaj pli alta ol tiu de metalaj materialoj.Grafitfibroj estas mem-lubrikaj kaj havas malgrandan frikciokoeficienton.La kvanto de eluziĝo estas 5-10 fojojn pli malgranda ol tiu de ĝeneralaj asbestaj produktoj aŭ F-4-plektaĵoj.
(3) Bona varmokondukteco kaj varmorezisto.
Karbonfibro plifortikigitaj plastoj havas bonan termikan konduktivecon, kaj la varmo generita per frotado estas facile disipita.La interno ne estas facile varmigi kaj stoki varmegon kaj povas esti uzata kiel dinamika sigela materialo.En la aero, ĝi povas funkcii stabile en la temperaturo de -120 ~ 350 °C.Kun la redukto de alkala metala enhavo en karbonfibro, la servotemperaturo povas plialtiĝi.En inerta gaso, ĝia adaptebla temperaturo povas atingi ĉirkaŭ 2000 °C, kaj ĝi povas elteni akrajn ŝanĝojn en malvarmo kaj varmo.
(4) Bona vibra rezisto.
Ne estas facile resoni aŭ flirti, kaj ĝi ankaŭ estas bonega materialo por vibroredukto kaj bruoredukto.
Avantaĝoj de CFRP
1. Malpeza pezo
Tradiciaj vitrofibroj plifortikigitaj plastoj uzas kontinuajn vitrofibrojn kaj 70% vitrofibrojn (vitropezo/totalpezo) kaj tipe havas densecon de 0.065 funtoj je kuba colo.CFRP-kunmetaĵo kun la sama 70% fibropezo tipe havas densecon de 0.055 funtoj je kuba colo.
2. Alta Forto
Kvankam karbonfibro plifortikigitaj polimeroj estas malpezaj, CFRP-kunmetaĵoj havas pli altan forton kaj pli altan rigidecon per unuopezo ol vitrofibrkunmetaĵoj.Kompare kun metalaj materialoj, ĉi tiu avantaĝo estas pli evidenta.
Malavantaĝoj de CFRP
1. Alta Kosto
La produktokosto de karbonfibro plifortigita plasto estas malpermesa.Karbonfibroprezoj povas varii dramece depende de nunaj merkatkondiĉoj (provizo kaj postulo), la speco de karbonfibro (aerspaca kontraŭ komerca grado), kaj la grandeco de la fibrofasko.Laŭ funto-por-funto, virga karbonfibro povas esti 5 ĝis 25 fojojn pli multekosta ol vitrofibro.Ĉi tiu diferenco estas eĉ pli granda kiam oni komparas ŝtalon kun CFRP.
2. Kondukteco
Ĉi tio estas la avantaĝo kaj malavantaĝo de karbonfibraj kunmetitaj materialoj.Ĝi dependas de la aplikaĵo.Karbonfibroj estas ekstreme konduktaj kaj vitrofibroj estas izolaj.Multaj produktoj uzas vitrofibro anstataŭ karbonfibro aŭ metalo ĉar ili postulas striktan izoladon.En la produktado de utilecoj, multaj produktoj postulas la uzon de vitrofibroj.
Karbonfibro Plifortigita Plastaj Uzoj
La aplikoj de karbonfibro plifortikigita polimero estas larĝaj en vivo, de mekanikaj partoj ĝis armeaj materialoj.
(1)kiel sigela pakaĵo
Karbonfibro plifortigita PTFE-materialo povas esti farita en korod-rezisteman, eluziĝon, kaj alttemperatur-rezistajn sigelringojn aŭ pakaĵon.Se uzata por senmova sigelo, la servodaŭro estas pli longa, pli ol 10 fojojn pli longa ol tiu de ĝenerala ole-mergita asbesta pakado.Ĝi povas konservi sigelan rendimenton sub ŝarĝaj ŝanĝoj kaj rapida malvarmigo kaj rapida hejtado.Kaj ĉar la materialo ne enhavas korodajn substancojn, neniu pika korodo okazos sur la metalo.
(2)kiel muelantaj partoj
Utiligante ĝiajn mem-lubrikatajn trajtojn, ĝi povas esti uzata kiel lagroj, ilaroj kaj piŝtringoj por specialaj celoj.Kiel ole-liberaj lubrikataj lagroj por aviadaj instrumentoj kaj magnetofono, ole-liberaj lubrikitaj ilaroj por elektra transmisiaj dizellokomotivoj (por eviti akcidentojn kaŭzitajn de naftofluo), senoleaj lubrikaj piŝtringoj sur kompresoroj, ktp. Krome ĝi povas ankaŭ esti uzata kiel glitaj lagroj aŭ fokoj en la nutraĵa kaj farmacia industrioj utiligante ĝiajn ne-toksajn trajtojn.
(3) Kiel strukturaj materialoj por aerospaco, aviado kaj misiloj.Ĝi unue estis uzita en aviadilproduktado por redukti la pezon de la aviadilo kaj plibonigi flugefikecon.Ĝi ankaŭ estas uzata en kemia, nafto, elektra energio, maŝinaro, kaj aliaj industrioj kiel rotacia aŭ reciproka dinamika sigelo aŭ diversaj statikaj sigelmaterialoj.
Zhengxi estas profesiulohidraŭlika gazetara fabriko en Ĉinio, Provizante altkvalitankomponita hidraŭlika gazetaropor formi CFRP-produktojn.
Afiŝtempo: majo-25-2023
