Nepārtraukti izstrādājot kompozītmateriālus, papildus stikla šķiedru pastiprinātai plastmasai, ir parādījušās oglekļa šķiedras pastiprināta plastmasa, bora šķiedru pastiprināta plastmasa utt. Oglekļa šķiedras pastiprinātie polimēru kompozīti (CFRP) ir viegli un spēcīgi materiāli, kurus izmanto daudzu produktu ražošanai, kurus mēs izmantojam ikdienas dzīvē. Tas ir termins, ko izmanto, lai aprakstītu ar šķiedru pastiprinātiem kompozītmateriāliem, kuru galvenā struktūras sastāvdaļa izmanto oglekļa šķiedras.
Satura tabula:
1. Oglekļa šķiedras pastiprināta polimēra struktūra
2.
3. Oglekļa šķiedras pastiprināta polimēra īpašības
4. CFRP priekšrocības
5. CFRP trūkumi
6. oglekļa šķiedras pastiprināta plastmasas lietošana
Oglekļa šķiedras pastiprināta polimēra struktūra
Oglekļa šķiedras pastiprināta plastmasa ir materiāls, kas veidojas, sakārtojot oglekļa šķiedras materiālus noteiktā virzienā un izmantojot savienotus polimēru materiālus. Oglekļa šķiedras diametrs ir ārkārtīgi plāns, apmēram 7 mikroni, bet tās izturība ir ārkārtīgi augsta.
Oglekļa šķiedras pastiprinātā kompozītmateriāla visvienkāršākā sastāvdaļa ir oglekļa šķiedras pavediens. Oglekļa kvēldiega pamata izejviela ir Prepolimēra poliakrilonitrils (PAN), Rayon vai naftas piķis. Pēc tam oglekļa pavedieni tiek izgatavoti oglekļa šķiedras audumos ar ķīmiskām un mehāniskām metodēm oglekļa šķiedras detaļām.
Saistošais polimērs parasti ir termosettiski sveķi, piemēram, epoksīds. Dažreiz tiek izmantoti citi termoseti vai termoplastiski polimēri, piemēram, polivinilacetāts vai neilons. Papildus oglekļa šķiedrām kompozītmateriāli var saturēt arī aramīdu Q, īpaši augstas molekulmasas polietilēna, alumīnija vai stikla šķiedras. Galīgā oglekļa šķiedras produkta īpašības var ietekmēt arī piedevu veids, kas ieviestas savienojošajā matricā.
Ar oglekļa šķiedras pastiprinātas plastmasas veidņu metode
Oglekļa šķiedras produkti galvenokārt atšķiras dažādu procesu dēļ. Ir daudz metožu, kā veidot ar oglekļa šķiedru pastiprinātu polimēru materiālu.
1. Rokas izlaišanas metode
Sadalīts sausā metodē (iepriekš sagatavots veikals) un mitrā metodē (šķiedru audums un sveķi, kas pielīmēti lietošanai). Rokas novietošanu izmanto arī, lai sagatavotu prepregus izmantošanai sekundārajos liešanas procesos, piemēram, saspiešanas formā. Šī metode ir tā, kur oglekļa šķiedras auduma loksnes tiek laminētas uz veidnes, lai veidotu galaproduktu. Iegūtā materiāla stiprības un stingrības īpašības tiek optimizētas, izvēloties auduma šķiedru izlīdzināšanu un aušanu. Pēc tam veidni piepilda ar epoksīdu un izārstē ar siltumu vai gaisu. Šo ražošanas metodi bieži izmanto detaļām, kas nav stresa, piemēram, motora pārsegi.
2. Vakuuma veidošanas metode
Laminētai preprege ir jāpieliek spiediens, izmantojot noteiktu procesu, lai tas būtu tuvu veidnei un izārstētu un veidotu to noteiktā temperatūrā un spiedienā. Vakuuma maisa metodei tiek izmantots vakuuma sūknis, lai evakuētu veidojošās maisa iekšpusi tā, lai negatīvais spiediens starp somu un veidni veidotu spiedienu tā, lai kompozītmateriāla būtu tuvu veidnei.
Balstoties uz vakuuma maisa metodi, vakuuma maisiņu autokrona veidošanas metode tika iegūta vēlāk. Autoklāvi nodrošina lielāku spiedienu un siltumu izārstē daļu (nevis dabiskas sacietēšanas) nekā tikai vakuuma maisu metodēm. Šādai daļai ir kompakta struktūra, labāka virsmas kvalitāte, var efektīvi novērst gaisa burbuļus (burbuļi ievērojami ietekmēs daļu), un kopējā kvalitāte ir augstāka. Faktiski vakuuma maisiņu process ir līdzīgs mobilo tālruņu plēves uzlīmēšanas procesam. Gaisa burbuļu novēršana ir galvenais uzdevums.
3. Kompresijas formēšanas metode
Saspiešanas liešanair formēšanas metode, kas veicina masveida ražošanu un masveida ražošanu. Veidnes parasti ir izgatavotas no augšējām un apakšējām daļām, kuras mēs saucam par vīriešu veidni un sieviešu veidni. Formēšanas process ir ievietot paklāju, kas izgatavots no prepregiem metāla skaitītāja veidnē, un ar noteiktu temperatūras un spiediena iedarbību paklājs tiek uzkarsēts un plastificēts pelējuma dobumā, plūst zem spiediena un piepilda pelējuma dobumu, pēc tam un formēšana un sacietēšana, lai iegūtu produktus. Tomēr šai metodei ir augstākas sākotnējās izmaksas nekā iepriekšējām, jo veidnei nepieciešama ļoti augstas precizitātes CNC apstrāde.
4. Tinuma veidne
Detaļām ar sarežģītām formām vai revolūcijas ķermeņa formā kvēldiegu var izmantot, lai padarītu daļu, nofiksējot kvēldiegu uz mandatora vai kodola. Pēc tinuma pilnīgas izārstēšanas un mandatora noņemšanas. Piemēram, piekares sistēmās izmantotās cauruļveida locītavas var izgatavot, izmantojot šo metodi.
5. Sveķu pārneses formēšana
Sveķu pārneses formēšana (RTM) ir salīdzinoši populāra formēšanas metode. Tās pamatdarbības ir:
1. Ievietojiet sagatavoto sliktās oglekļa šķiedras audumu veidnē un aizveriet veidni.
2. Injicēt šķidruma termosetēšanas sveķus tajā, piesūciniet pastiprinošo materiālu un izārstēt.
Ar oglekļa šķiedras pastiprināta polimēra īpašībām
(1) Augsta izturība un laba elastība.
Īpašā izturība (tas ir, oglekļa šķiedras stiepes izturības un blīvuma attiecība) ir 6 reizes lielāka par tērauda un 17 reizes lielāka par alumīniju. Īpašais modulis (tas ir, Younga moduļa un blīvuma attiecība, kas ir objekta elastības pazīme), ir vairāk nekā 3 reizes lielāka par tērauda vai alumīniju.
Ar lielu īpatnējo spēku tas var uzņemt lielu darba slodzi. Tā maksimālais darba spiediens var sasniegt 350 kg/cm2. Turklāt tas ir saspiežamāks un izturīgāks nekā tīrs F-4 un tā pīts.
(2) Laba izturība pret nogurumu un izturība pret nodilumu.
Tā noguruma izturība ir daudz augstāka nekā epoksīda sveķiem un augstāka nekā metāla materiāliem. Grafīta šķiedras ir pašapkļausētas, un tām ir neliels berzes koeficients. Nodiluma daudzums ir 5-10 reizes mazāks nekā vispārējiem azbesta produktiem vai F-4 bizēm.
(3) Laba siltumvadītspēja un karstuma pretestība.
Oglekļa šķiedras pastiprinātai plastmasai ir laba siltumvadītspēja, un siltums, ko rada berze, ir viegli izkliedējama. Interjeru nav viegli pārkarst un uzglabāt siltumu, un to var izmantot kā dinamisku blīvēšanas materiālu. Gaisa laikā tas var stabili darboties temperatūras diapazonā -120 ~ 350 ° C. Samazinot sārmu metāla saturu oglekļa šķiedrā, servisa temperatūru var vēl vairāk paaugstināt. Inertā gāzē tās pielāgojamā temperatūra var sasniegt apmēram 2000 ° C, un tā var izturēt asas aukstuma un karstuma izmaiņas.
(4) Laba vibrācijas pretestība.
Nav viegli rezonēt vai plandīties, un tas ir arī lielisks materiāls vibrācijas samazināšanai un trokšņa samazināšanai.
CFRP priekšrocības
1. Viegls svars
Tradicionālās stikla šķiedras pastiprinātas plastmasas izmanto nepārtrauktas stikla šķiedras un 70% stikla šķiedras (stikla svars/kopējais svars), un parasti blīvums ir 0,065 mārciņas uz kubikcollu. CFRP kompozītam ar tādu pašu 70% šķiedras svaru parasti blīvums ir 0,055 mārciņas uz kubikcollu.
2. Augsta izturība
Kaut arī oglekļa šķiedras pastiprinātie polimēri ir viegli, CFRP kompozītiem ir augstāka izturība un lielāka stīvums uz svara vienību nekā stikla šķiedru kompozītiem. Salīdzinot ar metāla materiāliem, šī priekšrocība ir acīmredzamāka.
CFRP trūkumi
1. Augstas izmaksas
Oglekļa šķiedras pastiprinātās plastmasas ražošanas izmaksas ir pārmērīgas. Oglekļa šķiedras cenas var dramatiski atšķirties atkarībā no pašreizējiem tirgus apstākļiem (piedāvājuma un pieprasījuma), oglekļa šķiedras veidu (kosmiskā kosmosa salīdzinājumā ar komerciālo pakāpi) un šķiedras saišķa lielumu. Pamatā mārciņa par mārciņu, neapstrādāta oglekļa šķiedra var būt 5 līdz 25 reizes dārgāka nekā stikla šķiedra. Šī atšķirība ir vēl lielāka, salīdzinot tēraudu ar CFRP.
2. Vadītspēja
Tā ir oglekļa šķiedru kompozītmateriālu priekšrocība un trūkums. Tas ir atkarīgs no pieteikuma. Oglekļa šķiedras ir ārkārtīgi vadītspējīgas, un stikla šķiedras izolē. Daudzi produkti oglekļa vai metāla vietā izmanto stiklplasi, jo tiem nepieciešama stingra izolācija. Izgatavojot komunālos pakalpojumus, daudziem produktiem ir nepieciešams izmantot stikla šķiedras.
Oglekļa šķiedras pastiprināta plastmasas lietošana
Ar oglekļa šķiedru pastiprināta polimēra pielietojumu ir plašs dzīves posms, sākot no mehāniskām detaļām līdz militāriem materiāliem.
(1)kā blīvēšanas iesaiņojums
Oglekļa šķiedras pastiprinātu PTFE materiālu var izgatavot pret koroziju izturīgos, nodilumizturīgos un augstas temperatūras izturīgos blīvēšanas gredzenos vai iesaiņojumā. Ja to izmanto statiskai blīvēšanai, kalpošanas laiks ir ilgāks, vairāk nekā 10 reizes ilgāks nekā vispārējā eļļas iegremdētā azbesta iesaiņojumā. Tas var saglabāt blīvēšanas veiktspēju slodzes izmaiņas un ātra dzesēšana un ātra sildīšana. Un tā kā materiāls nesatur kodīgas vielas, metāla korozija nenotiks.
(2)kā slīpēšanas daļas
Izmantojot tās pašaizliedzošās īpašības, to var izmantot kā gultņus, pārnesumus un virzuļa gredzenus īpašiem mērķiem. Piemēram, aviācijas instrumentu un mapes ierakstītāju bez eļļas eļļots gultņi, elektrisko transmisijas dīzeļdegvielas lokomotīves (lai izvairītos no negadījumiem, ko izraisa eļļas noplūde), bez eļļas eļļas noplūdes), bez eļļas bez eļļas eļļām ieeļļiem vai blīvējumiem, kas nesatur eļļu.
(3) Kā strukturālie materiāli kosmosa, aviācijas un raķetēm. Pirmoreiz to izmantoja gaisa kuģu ražošanā, lai samazinātu gaisa kuģa svaru un uzlabotu lidojuma efektivitāti. To izmanto arī ķīmiskajās, naftas, elektrības, tehnikas un citās nozarēs kā rotācijas vai virzošu dinamisku blīvējumu vai dažādus statiskus blīvējuma materiālus.
Zhengxi ir profesionālishidraulisko preses fabrika Ķīnā, nodrošinot augsto Quliatysaliktā hidrauliskā preseCFRP produktu veidošanai.
Pasta laiks: 25-23. Maijs
