복합 재료의 지속적인 개발을 통해 유리 섬유 강화 플라스틱 외에도 탄소 섬유 강화 플라스틱, 붕소 섬유 강화 플라스틱 등이 나타났습니다. 탄소 섬유 강화 폴리머 복합재 (CFRP)는 일상 생활에서 사용하는 많은 제품을 제조하는 데 사용되는 가볍고 강한 재료입니다. 탄소 섬유를 주요 구조 성분으로 사용하는 섬유 강화 복합 재료를 설명하는 데 사용되는 용어입니다.
콘텐츠 테이블 :
1. 탄소 섬유 강화 중합체 구조
2. 탄소 섬유 강화 플라스틱의 성형 방법
3. 탄소 섬유 강화 중합체의 특성
4. CFRP의 장점
5. CFRP의 단점
6. 탄소 섬유 강화 플라스틱 사용
탄소 섬유 강화 중합체 구조
탄소 섬유 강화 플라스틱은 특정 방향으로 탄소 섬유 물질을 배열하고 결합 된 중합체 재료를 사용하여 형성된 재료입니다. 탄소 섬유의 직경은 매우 얇고 약 7 미크론이지만 강도는 매우 높습니다.
탄소 섬유 강화 복합 재료의 가장 기본적인 구성 단위는 탄소 섬유 필라멘트입니다. 탄소 필라멘트의 기본 원료는 프리 중합체 폴리 아크릴로 니트릴 (PAN), 레이온 또는 석유 피치입니다. 이어서, 탄소 필라멘트는 탄소 섬유 부품을위한 화학적 및 기계적 방법에 의해 탄소 섬유 직물로 제조된다.
결합 중합체는 일반적으로 에폭시와 같은 서모 세트 수지이다. 폴리 비닐 아세테이트 또는 나일론과 같은 다른 서모 세트 또는 열가소성 중합체가 때때로 사용됩니다. 탄소 섬유 이외에, 복합재는 또한 아라미드 Q, 초고 분자량 폴리에틸렌, 알루미늄 또는 유리 섬유를 함유 할 수있다. 최종 탄소 섬유 생성물의 특성은 또한 결합 매트릭스에 도입 된 첨가제 유형에 의해 영향을받을 수있다.
탄소 섬유 강화 플라스틱의 성형 방법
탄소 섬유 제품은 주로 다른 공정으로 인해 다릅니다. 탄소 섬유 강화 폴리머 재료를 형성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
1. 핸드 레이 업 방법
건식 방법 (사전 준비된 상점)과 습식 방법 (섬유 직물 및 수지 접착제)으로 나뉩니다. 핸드 레이 업은 또한 압축 성형과 같은 2 차 성형 공정에서 사용하기 위해 Prepregs를 준비하는 데 사용됩니다. 이 방법은 탄소 섬유 천 시트가 곰팡이에 적층되어 최종 생성물을 형성하는 곳입니다. 결과 물질의 강도 및 강성 특성은 직물 섬유의 정렬 및 직조를 선택하여 최적화됩니다. 그런 다음 곰팡이에 에폭시로 채워져 열이나 공기로 경화됩니다. 이 제조 방법은 종종 엔진 커버와 같은 스트레스가없는 부품에 사용됩니다.
2. 진공 형성 방법
적층 Prepreg의 경우, 특정 공정을 통해 압력을 가하여 곰팡이에 가깝게 만들고 특정 온도와 압력 하에서 경화 및 형성해야합니다. 진공 백 방법은 진공 펌프를 사용하여 형성 백의 내부를 대피시켜 백과 금형 사이의 부압이 압력을 형성하여 복합 재료가 금형에 가까워 지도록합니다.
진공 백 방법에 기초하여, 진공 백 아우토 클레이브 형성 방법은 나중에 도출되었다. 오토 클레이브는 진공 가방 전용 방법보다 더 높은 압력을 제공하고 자연 경화 대신 부품을 (자연 경화 대신) 부분을 치료합니다. 이러한 부분은보다 컴팩트 한 구조를 가지고 있으며 표면 품질이 향상되고 기포를 효과적으로 제거 할 수 있으며 (거품은 부품의 강도에 크게 영향을 미치고) 전체 품질이 높습니다. 실제로, 진공 포장 과정은 휴대 전화 필름 스틱과 유사합니다. 기포를 제거하는 것이 주요 작업입니다.
3. 압축 성형 방법
압축 성형대량 생산 및 대량 생산에 도움이되는 성형 방법입니다. 곰팡이는 일반적으로 상부 및 하부 부품으로 만들어졌으며, 이는 남성 곰팡이와 암컷 곰팡이라고합니다. 성형 공정은 Prepregs로 만든 매트를 금속 카운터 곰팡이에 넣는 것입니다. 특정 온도 및 압력의 작용 하에서 MAT는 제형 공동에서 가열되고 가소화되고 압력 아래 흐름을 채우고 금형 공동을 채우고 성형 및 경화를 위해 생성물을 얻습니다. 그러나이 방법은 이전 방법보다 초기 비용이 더 높습니다. 금형은 매우 고정화 된 CNC 가공이 필요하기 때문입니다.
4. 와인딩 몰딩
복잡한 모양이 있거나 혁명 본체 모양의 부품의 경우 필라멘트 와이더를 사용하여 필라멘트를 맨드릴 또는 코어에 감기에 부품을 만들 수 있습니다. 와인딩 후에는 완전한 치료법이 있으며 맨드릴을 제거합니다. 예를 들어, 서스펜션 시스템에 사용되는 관절 암은이 방법을 사용하여 만들 수 있습니다.
5. 수지 전달 성형
수지 전달 성형 (RTM)은 비교적 인기있는 성형 방법입니다. 기본 단계는 다음과 같습니다.
1. 준비된 불량 탄소 섬유 직물을 금형에 넣고 금형을 닫습니다.
2. 액체 열 세팅 수지를 주입하여 강화 재료를 임신시키고 경화하십시오.
탄소 섬유 강화 중합체의 특성
(1) 높은 강도와 좋은 탄력성.
탄소 섬유의 특정 강도 (즉, 인장 강도 대 밀도의 비율)는 강철의 6 배, 알루미늄의 17 배입니다. 특정 모듈러스 (즉, 물체의 탄성의 징후 인 영의 모듈러스 대 밀도의 비율)는 강철 또는 알루미늄의 3 배 이상입니다.
특정 강도가 높으면 큰 작업 하중을 가질 수 있습니다. 최대 작업 압력은 350kg/cm2에 도달 할 수 있습니다. 또한 순수한 F-4 및 끈보다 압축성이 높고 탄력적입니다.
(2) 좋은 피로 저항성과 내마모성.
그것의 피로 저항성은 에폭시 수지보다 훨씬 높고 금속 재료보다 훨씬 높습니다. 흑연 섬유는 자체적으로 뒷받침되며 작은 마찰 계수를 갖습니다. 마모량은 일반 석면 제품 또는 F-4 브레이드보다 5-10 배 더 작습니다.
(3) 우수한 열전도율 및 내열성.
탄소 섬유 강화 플라스틱은 열전도율이 우수하며 마찰에 의해 생성 된 열은 쉽게 소산됩니다. 내부는 열을 과열 및 저장하기가 쉽지 않으며 동적 인 밀봉 재료로 사용될 수 있습니다. 공기에서는 -120 ~ 350 ° C의 온도 범위에서 안정적으로 작동 할 수 있습니다. 탄소 섬유에서 알칼리 금속 함량이 감소함에 따라 서비스 온도가 더욱 증가 할 수 있습니다. 불활성 가스에서 적응 가능한 온도는 약 2000 ° C에 도달 할 수 있으며 감기와 열의 급격한 변화를 견딜 수 있습니다.
(4) 좋은 진동 저항.
공명하거나 펄럭이는 것은 쉽지 않으며 진동 감소 및 노이즈 감소를위한 탁월한 재료이기도합니다.
CFRP의 장점
1. 가벼운 무게
전통적인 유리 섬유 강화 플라스틱은 연속 유리 섬유와 70% 유리 섬유 (유리 무게/총 중량)를 사용하며 일반적으로 입방 인치 당 밀도는 0.065 파운드입니다. 동일한 70% 섬유 중량을 갖는 CFRP 복합재는 일반적으로 입방 인치 당 밀도가 0.055 파운드입니다.
2. 고강도
탄소 섬유 강화 중합체는 경량이지만, CFRP 복합재는 유리 섬유 복합재보다 더 높은 강도 및 단위 중량 당 강성이 더 높다. 금속 재료와 비교할 때이 장점은 더 분명합니다.
CFRP의 단점
1. 높은 비용
탄소 섬유 강화 플라스틱의 생산 비용은 엄청납니다. 탄소 섬유 가격은 현재 시장 조건 (공급 및 수요), 탄소 섬유의 유형 (항공 우주 대 상업 등급) 및 섬유 번들의 크기에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 파운드 파운드 기준으로 처녀 탄소 섬유는 유리 섬유보다 5 ~ 25 배 더 비쌉니다. 이 차이는 강철을 CFRP와 비교할 때 훨씬 더 큽니다.
2. 전도도
이것은 탄소 섬유 복합 재료의 장점과 단점입니다. 응용 프로그램에 따라 다릅니다. 탄소 섬유는 매우 전도성이 뛰어나고 유리 섬유는 절연하고 있습니다. 많은 제품은 엄격한 단열재가 필요하기 때문에 탄소 섬유 나 금속 대신 유리 섬유를 사용합니다. 유틸리티 생산에서 많은 제품은 유리 섬유를 사용해야합니다.
탄소 섬유 강화 플라스틱 사용
탄소 섬유 강화 폴리머의 적용은 기계적 부품에서 군사 재료에 이르기까지 삶에서 넓습니다.
(1)밀봉 포장으로
탄소 섬유 강화 PTFE 재료는 부식성, 내마모 및 고온 내성 밀봉 링 또는 포장으로 만들 수 있습니다. 정적 인 밀봉에 사용될 때, 서비스 수명은 일반 오일 이중 석면 포장보다 10 배 이상 더 길다. 하중 변화와 빠른 냉각 및 빠른 가열에서 밀봉 성능을 유지할 수 있습니다. 물질에는 부식성 물질이 포함되어 있지 않기 때문에 금속에서 구덩이 부식이 발생하지 않습니다.
(2)연삭 부품으로
자체 윤활 특성을 사용하여 특별한 목적으로 베어링, 기어 및 피스톤 링으로 사용할 수 있습니다. 항공 기기 및 테이프 레코더 용 오일이없는 윤활 베어링, 전기 변속기 디젤 기관차 (오일 누출로 인한 사고를 피하기 위해), 압축기 등의 오일이없는 윤활 피스톤 링 등과 같은, 식품에서 슬라이딩 베어링 또는 물개로 사용될 수 있습니다.
(3) 항공 우주, 항공 및 미사일의 구조 재료로. 항공기 제조에 처음으로 항공기의 무게를 줄이고 비행 효율을 향상 시켰습니다. 또한 화학, 석유, 전력, 기계 및 기타 산업에서 회전식 또는 왕복 역동적 인 씰 또는 다양한 정적 씰 재료로 사용됩니다.
Zhengxi는 전문가입니다중국의 유압 프레스 팩토리, 높은 Quliaty 제공복합 유압 프레스CFRP 제품을 형성하기 위해.
시간 후 : May-25-2023
