ガラス繊維強化プラスチックに加えて、炭素繊維強化プラスチック、ホウ素繊維強化プラスチックなどに加えて、複合材料の継続的な開発が登場しました。炭素繊維強化ポリマー複合材料（CFRP）は、私たちの日常生活で使用する多くの製品を製造するために使用される軽量で強力な材料です。これは、炭素繊維を主要な構造成分として使用する繊維強化複合材料を記述するために使用される用語です。
コンテンツの表：
1。炭素繊維強化ポリマー構造
2。炭素繊維強化プラスチックの成形法
3。炭素繊維強化ポリマーの特性
4。CFRPの利点
5。CFRPの短所
6。炭素繊維強化プラスチック使用
炭素繊維強化ポリマー構造
炭素繊維強化プラスチックは、特定の方向に炭素繊維材料を配置し、結合したポリマー材料を使用することにより形成される材料です。炭素繊維の直径は非常に薄く、約7ミクロンですが、その強度は非常に高くなっています。
炭素繊維強化複合材料の最も基本的な構成単位は、炭素繊維フィラメントです。炭素フィラメントの基本的な原料は、プレプレイマーポリアクリロニトリル（PAN）、レーヨン、または石油ピッチです。炭素フィラメントは、炭素繊維部品の化学的および機械的手法により、炭素繊維布にします。
結合ポリマーは通常、エポキシなどの熱硬化樹脂です。アセテートポリビニルやナイロンなど、他の熱硬化性または熱可塑性ポリマーが使用されることがあります。炭素繊維に加えて、複合材料にはアラミッドQ、超高分子量ポリエチレン、アルミニウム、またはガラス繊維も含まれます。最終的な炭素繊維製品の特性は、結合マトリックスに導入された添加剤の種類の影響を受ける可能性があります。
炭素繊維強化プラスチックの成形方法
炭素繊維製品は、プロセスが異なるため、主に異なります。炭素繊維強化ポリマー材料を形成するための多くの方法があります。
1。ハンドレイアップ方法
乾燥方法（事前に準備されたショップ）とウェットメソッド（繊維布と樹脂を使用するように接着）に分割しました。ハンドレイアップは、圧縮モールディングなどの二次成形プロセスで使用するためにプリプレグを準備するためにも使用されます。この方法は、炭素繊維布のシートが型にラミネートされ、最終製品を形成する場所です。結果として得られる材料の強度と剛性の特性は、ファブリック繊維のアライメントと織りを選択することにより最適化されます。その後、カビはエポキシで満たされ、熱または空気で硬化します。この製造方法は、エンジンカバーなどのストレスのない部品によく使用されます。
2。真空形成法
ラミネートされたプリプレグの場合、特定のプロセスを介して圧力をかけて、金型に近づき、特定の温度と圧力の下で硬化して形作る必要があります。真空バッグ法は、掃除機ポンプを使用してフォームバッグの内側を避難させるため、バッグと金型の間の負圧が圧力を形成して、複合材料が金型に近づくようになります。
真空バッグ法に基づいて、真空バッグアウトクレーブ形成法は後で導き出されました。オートクレーブは、真空バッグのみの方法よりも（自然な硬化の代わりに）より高い圧力を提供し、部分を（自然な硬化の代わりに）硬化させます。このような部分は、よりコンパクトな構造を持ち、表面の品質が向上し、気泡を効果的に排除できます（バブルは部品の強度に大きく影響します）。全体的な品質は高くなります。実際、真空バグのプロセスは、携帯電話フィルムが固執するものと似ています。気泡を排除することは大きなタスクです。
3。圧縮成形法
圧縮成形は、大量生産と大量生産に役立つ成形方法です。カビは通常、上部と下部で作られており、雄の型と雌型と呼ばれます。成形プロセスは、プリプレグで作られたマットを金属カウンター型に入れ、特定の温度と圧力の作用の下で、マットを型空洞で加熱および可塑化し、圧力下で流れ、型キャビティを埋め、次に成形と硬化を供給します。ただし、この方法には、金型には非常に高精度のCNC加工が必要なため、この方法は以前の方法よりも初期コストが高くなります。
4。巻線成形
複雑な形状の部分または革命の体の形をしている部品の場合、フィラメントのワインダーを使用して、マンドレルまたはコアにフィラメントを巻き付けることでパーツを作ることができます。曲がりくねった後は完全な治療法で、マンドレルを取り除きます。たとえば、サスペンションシステムで使用される管状関節アームは、この方法を使用して作成できます。
5。樹脂移動成形
樹脂移動モールディング（RTM）は、比較的人気のある成形方法です。その基本的な手順は次のとおりです。
1.準備した炭素繊維ファブリックを金型に入れて型を閉じます。
2。液体熱硬化樹脂をそれに注入し、補強材を含浸させ、治療します。
炭素繊維強化ポリマーの特性
（1）高強度と良好な弾力性。
炭素繊維の特定の強度（つまり、引張強度と密度の比）は、鋼の6倍、アルミニウムの17倍です。特定のモジュラス（つまり、オブジェクトの弾力性の兆候であるヤング率と密度の比率）は、鋼またはアルミニウムの3倍以上です。
特定の強度が高いため、大規模な作業荷重を負う可能性があります。その最大作業圧力は350 kg/cm2に達する可能性があります。さらに、純粋なF-4およびその三つ編みよりも圧縮性と回復力があります。
（2）良好な疲労抵抗と耐摩耗性。
その疲労抵抗は、エポキシ樹脂の耐性よりもはるかに高く、金属材料の耐性よりもはるかに高くなっています。グラファイト繊維は自己潤滑されており、摩擦係数が少ない。摩耗の量は、一般的なアスベスト製品またはF-4ブレードの摩耗の5〜10倍です。
（3）良好な熱伝導率と耐熱性。
炭素繊維強化プラスチックは、優れた熱伝導率を持ち、摩擦によって発生する熱は簡単に消散します。内部は過熱して熱を保管するのは簡単ではなく、動的なシーリング材料として使用できます。空中では、-120〜350°Cの温度範囲で安定して動作する可能性があります。炭素繊維中のアルカリ金属含有量の減少により、サービス温度がさらに上昇する可能性があります。不活性ガスでは、その適応可能な温度は約2000°Cに達する可能性があり、寒さと熱の鋭い変化に耐えることができます。
（4）良好な振動抵抗。
共鳴したり羽ばたくのは簡単ではありません。また、振動の削減と騒音の低減にも優れた材料でもあります。
CFRPの利点
1。軽量
従来のガラス繊維強化プラスチックは、連続ガラス繊維と70％のガラス繊維（ガラス重量/総重量）を使用し、通常は1立方インチあたり0.065ポンドの密度があります。同じ70％の繊維重量を持つCFRP複合材料は、通常、1立方インチあたり0.055ポンドの密度です。
2。高強度
炭素繊維強化ポリマーは軽量ですが、CFRP複合材料は、ガラス繊維複合材料よりも強度が高く、単位重量あたりの剛性が高くなっています。金属材料と比較して、この利点はより明白です。
CFRPの短所
1。高コスト
炭素繊維強化プラスチックの生産コストは法外なものです。炭素繊維の価格は、現在の市場の状況（需要と供給）、炭素繊維の種類（航空宇宙対商業グレード）、および繊維バンドルのサイズによって劇的に異なります。ポンドに基づいて、バージンカーボンファイバーは、ガラス繊維の5〜25倍高価になる可能性があります。鋼をCFRPと比較すると、この違いはさらに大きくなります。
2。導電率
これは、炭素繊維複合材料の利点と欠点です。アプリケーションに依存します。炭素繊維は非常に導電性であり、ガラス繊維は絶縁されています。多くの製品は、炭素繊維または金属の代わりにグラスファイバーを使用しています。これは、厳しい断熱が必要なためです。ユーティリティの生産では、多くの製品にガラス繊維の使用が必要です。
炭素繊維強化プラスチックの使用
炭素繊維強化ポリマーの用途は、機械的な部分から軍事材料まで、寿命が広いです。
（1）シーリングパッキングとして
炭素繊維強化PTFE材料は、耐食性、耐摩耗性、高温に耐性のあるシーリングリングまたは梱包にすることができます。静的シーリングに使用すると、サービス寿命は一般的な石油浸漬アスベストパッキングのそれよりも10倍以上長くなります。負荷の変化と迅速な冷却と迅速な加熱の下でシーリング性能を維持できます。また、材料には腐食性物質が含まれていないため、金属に穴を開ける腐食は発生しません。
（2）粉砕部分として
自己潤滑特性を利用して、特別な目的でベアリング、ギア、ピストンリングとして使用できます。航空機器やテープレコーダー用のオイルフリーの潤滑ベアリング、送電ディーゼル機関車用のオイルフリーの潤滑ギア（オイル漏れによって引き起こされる事故を避けるため）、コンプレッサーのオイルフリーの潤滑ピストンリングなど。
（3）航空宇宙、航空、ミサイルの構造材料として。航空機の製造で最初に使用され、航空機の重量を減らし、飛行効率を向上させました。また、化学物質、石油、電力、機械、およびその他の産業で、回転または往復の動的シールまたはさまざまな静的シール材料として使用されています。
Zhengxiは専門家です中国の油圧プレスファクトリー、高尿素を提供します複合油圧プレスCFRP製品の形成用。
投稿時間：5月25日 - 2023年
