Kun la kontinua disvolviĝo de kunmetitaj materialoj, aldone al vitraj fibro-plifortigitaj plastoj, karbonfibraj plifortigitaj plastoj, boro-fibro-plifortigitaj plastoj, ktp. Karbonaj fibraj 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 termino uzata por priskribi fibro-plifortigitajn kunmetitajn materialojn, kiuj uzas karbonajn fibrojn kiel la ĉefan strukturan komponenton.
Tabelo de Enhavo:
1. Karbona fibro plifortigita polimera strukturo
2. La mulda metodo de karbona fibro plifortigita plasto
3. Propraĵoj de karbona fibro plifortigita polimero
4. Avantaĝoj de CFRP
5. Malavantaĝoj de CFRP
6. Karbona fibro plifortigitaj plastaj uzoj
Karbona fibro plifortigita polimera strukturo
Karbona fibro -plifortigita plasto estas materialo formita aranĝante karbonajn fibrajn materialojn en certa direkto kaj uzante ligitajn polimerajn materialojn. La diametro de karbona fibro estas ege maldika, ĉirkaŭ 7 mikronoj, sed ĝia forto estas ege alta.
La plej baza konstitucia unuo de karbona fibro plifortigita kunmetita materialo estas karbona fibra filamento. La baza kruda materialo de karbona filamento estas prepolimera poliacrilonitrilo (PAN), rajon, aŭ petrolo. La karbonaj filamentoj tiam estas enmetitaj en karbonajn fibrajn ŝtofojn per kemiaj kaj mekanikaj metodoj por karbonaj fibraj partoj.
La liganta polimero estas kutime termoseta rezino kiel epoksio. Aliaj termosetoj aŭ termoplastaj polimeroj estas foje uzataj, kiel ekzemple polivinila acetato aŭ nilono. Aldone al karbonaj fibroj, komponaĵoj ankaŭ povas enhavi aramidon Q, ultra-altan molekulan pezan polietilenon, aluminion aŭ vitrajn fibrojn. La propraĵoj de la fina karbona fibro -produkto ankaŭ povas esti trafitaj de la tipo de aldonaĵoj enkondukitaj en la ligan matricon.
La mulda metodo de karbona fibro plifortigita plasto
Karbonaj fibraj produktoj estas ĉefe malsamaj pro malsamaj procezoj. Ekzistas multaj metodoj por formi karbonfibran plifortigitajn polimerajn materialojn.
1. Mana Metodo
Dividita en la sekan metodon (antaŭpreparita butiko) kaj malseka metodo (fibra ŝtofo kaj rezino gluita por uzi). Mana aranĝo ankaŭ estas uzata por prepari prepregojn por uzo en malĉefaj muldaj procezoj kiel kunprema muldado. Ĉi tiu metodo estas kie folioj de karbona fibro -tuko estas lamenigitaj sur muldilo por formi la finan produkton. La proprietoj de forto kaj rigideco de la rezulta materialo estas optimumigitaj elektante la vicigon kaj teksadon de la ŝtofaj fibroj. La muldilo tiam estas plenigita per epoksio kaj resanigita per varmego aŭ aero. Ĉi tiu fabrikada metodo estas ofte uzata por ne-streĉitaj partoj, kiel motoraj kovriloj.
2.
Por la lamenigita prepreg, necesas apliki premon per certa procezo por fari ĝin proksima al la muldilo kaj kuraci kaj formi ĝin sub certa temperaturo kaj premo. La metodo de vakua sako uzas vakuan pumpilon por evakui la internon de la formanta sako, tiel ke la negativa premo inter la sako kaj la muldilo formas premon tiel ke la kunmetita materialo estas proksima al la muldilo.
Surbaze de la vakua sako-metodo, la formado de formado de vakuaj sakoj estis poste derivita. Aŭtoklavoj provizas pli altajn premojn kaj varmigas la parton (anstataŭ naturan resanigon) ol vakuaj sak-nuraj metodoj. Tia parto havas pli kompaktan strukturon, pli bonan surfacan kvaliton, povas efike forigi aerajn vezikojn (bobeloj multe influos la forton de la parto), kaj la ĝenerala kvalito estas pli alta. Fakte, la procezo de vakua sako similas al tiu de poŝtelefona filmo. Forigi aerajn vezikojn estas grava tasko.
3.
Kunprema muldadoestas mulda metodo, kiu taŭgas al amasproduktado kaj amasproduktado. Moldoj estas kutime faritaj el supraj kaj malsuperaj partoj, kiujn ni nomas vira muldilo kaj ina muldilo. La muldita procezo estas enmeti la maton faritan de prepregs en la metalan kontraŭan muldilon, 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 poste kaj muldi kaj resanigi produktojn. Ĉi tiu metodo tamen havas pli altan komencan koston ol la antaŭaj, ĉar la muldilo postulas tre altan precizan CNC-maŝinadon.
4. Sinua muldado
Por partoj kun kompleksaj formoj aŭ en la formo de korpo de revolucio, filamenta bobenilo povas esti uzata por fari la parton per bobeno de la filamento sur mandrilo aŭ kerno. Post kiam bobenado estas kompleta kuraco kaj forigu la mandrilon. Ekzemple, tubaj armiloj uzataj en suspendaj sistemoj povas esti faritaj per ĉi tiu metodo.
5. Rezina translokiga muldado
Rezina translokiga muldado (RTM) estas relative populara mulda metodo. Ĝiaj bazaj paŝoj estas:
1. Metu la preparitan malbonan karbonfibran ŝtofon en la muldilon kaj fermu la muldilon.
2. Injektu likvan termosetantan rezinon en ĝin, impregnu la plifortigan materialon kaj resanigu.
Ecoj de karbona fibro plifortigita polimero
(1) Alta forto kaj bona elasteco.
La specifa forto (tio estas, la rilatumo de streĉa forto al denseco) de karbona fibro estas 6 fojojn ol ŝtalo kaj 17 fojojn ol 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 ol ŝtalo aŭ aluminio.
Kun alta specifa forto, ĝi povas porti grandan laborantan ŝarĝon. Ĝia maksimuma labora premo povas atingi 350 kg/cm2. Krome, ĝi estas pli kunpremebla kaj rezistema ol pura F-4 kaj ĝia plektaĵo.
(2) Bona fatiga rezisto kaj eluziĝo.
Ĝia fatiga rezisto estas multe pli alta ol tiu de epoksika rezino kaj pli alta ol tiu de metalaj materialoj. Grafitaj fibroj estas mem-lubrikantaj kaj havas malgrandan koeficienton de frikcio. La kvanto de eluziĝo estas 5-10 fojojn pli malgranda ol tiu de ĝeneralaj asbestaj produktoj aŭ F-4 plektas.
(3) Bona termika konduktiveco kaj varmo -rezisto.
Karbona fibro -plifortigitaj plastoj havas bonan termikan konduktivecon, kaj la varmego generita de frotado facile disipas. La interno ne facile varmigas kaj stokas varmon kaj povas esti uzata kiel dinamika sigelanta materialo. En la aero, ĝi povas funkcii stabile en la temperaturo de -120 ~ 350 ° C. Kun la redukto de alkala metala enhavo en karbona fibro, la serva temperaturo povas esti plue pliigita. En inerta gaso, ĝia adaptebla temperaturo povas atingi ĉirkaŭ 2000 ° C, kaj ĝi povas rezisti akrajn ŝanĝojn en malvarmo kaj varmego.
(4) Bona vibra rezisto.
Ne facilas resoni aŭ fluti, kaj ĝi ankaŭ estas bonega materialo por redukto de vibrado kaj redukto de bruo.
Avantaĝoj de CFRP
1. Malpeza pezo
Tradiciaj vitraj fibroj plifortigitaj plastoj uzas kontinuajn vitrajn fibrojn kaj 70% vitrajn fibrojn (vitra pezo/totala pezo) kaj tipe havas densecon de 0,065 funtoj por kuba colo. CFRP -komponaĵo kun la sama 70% fibra pezo tipe havas densecon de 0,055 funtoj por kuba colo.
2. Alta Forto
Kvankam plifortigitaj polimeroj de karbona fibro estas malpezaj, CFRP -komponaĵoj havas pli altan forton kaj pli altan rigidecon per unueca pezo ol vitraj fibraj komponaĵoj. Kompare kun metalaj materialoj, ĉi tiu avantaĝo estas pli evidenta.
Malavantaĝoj de CFRP
1. Alta kosto
La produktokosto de karbona fibro plifortigita plasto estas malpermesita. La prezoj de karbona fibro povas varii draste depende de aktualaj merkataj kondiĉoj (provizo kaj postulo), la speco de karbona fibro (aerspaco kontraŭ komerca grado), kaj la grandeco de la fibra pakaĵo. Sur funto-por-funto, virga karbona fibro povas esti 5 ĝis 25 fojojn pli multekosta ol vitra fibro. Ĉi tiu diferenco estas eĉ pli granda kiam oni komparas ŝtalon al CFRP.
2. Konduktiveco
Jen la avantaĝo kaj malavantaĝo de karbonfibraj kunmetitaj materialoj. Ĝi dependas de la apliko. Karbonaj fibroj estas ege konduktaj kaj vitraj fibroj izolaj. Multaj produktoj uzas fibrovitron anstataŭ karbona fibro aŭ metalo ĉar ili postulas striktan izoladon. En la produktado de utilecoj, multaj produktoj postulas uzon de vitraj fibroj.
Karbona fibro plifortigitaj plastaj uzoj
La aplikoj de karbona fibro plifortigita polimero estas larĝaj en la vivo, de mekanikaj partoj ĝis militaj materialoj.
(1)kiel sigela pakado
Karbona fibro plifortigita PTFE-materialo povas esti farita en korod-rezistema, eluziĝanta, kaj alta temperatur-rezistema sigela ringo aŭ enpakado. Se uzite por statika sigelado, la serva vivo estas pli longa, pli ol 10 fojojn pli longa ol tiu de ĝenerala petrol-enmiksita asbesto. Ĝi povas konservi sigelan rendimenton sub ŝarĝaj ŝanĝoj kaj rapida malvarmigo kaj rapida hejtado. Kaj ĉar la materialo ne enhavas korodajn substancojn, neniu pitanta korodo okazos sur la metalo.
(2)Kiel muelantaj partoj
Uzante ĝiajn mem-lubrikajn proprietojn, ĝi povas esti uzata kiel ruliloj, dentaĵoj kaj piŝtaj ringoj por specialaj celoj. Kiel ekzemple oleo-lubrikitaj ruliloj por aviadinstrumentoj kaj bendaj registriloj, oleo-liberaj lubrikitaj dentaĵoj por elektraj transdonaj dizelaj lokomotivoj (por eviti akcidentojn kaŭzitajn de oleo-fugaĵo), oleo-liberaj lubrikitaj piŝaj ringoj sur kompresoroj, ktp. Krome, ĝi ankaŭ povas esti uzata kiel senmovaj aŭtoj aŭ semoj.
(3) kiel strukturaj materialoj por aerspaco, aviado kaj misiloj. Ĝi unue estis uzata en aviadila fabrikado por redukti la pezon de la aviadilo kaj plibonigi flugan efikecon. Ĝi estas uzata ankaŭ en kemia, petrolo, elektra potenco, maŝinaro kaj aliaj industrioj kiel rotacia aŭ reciproka dinamika sigelo aŭ diversaj statikaj sigelaj materialoj.
Zhengxi estas profesiaHidraŭlika Gazetara Fabriko en Ĉinio, provizante altan kapriconkunmetita hidraŭlika gazetaropor formado de CFRP -produktoj.
Afiŝotempo: majo-25-2023
