Со континуиран развој на композитни материјали, покрај пластика засилена со стаклени влакна, се појавија пластика засилена со јаглеродни влакна, пластика засилена со влакна, итн. Полимерните композити со засилени јаглеродни влакна (CFRP) се лесни и силни материјали што се користат за производство на многу производи што ги користиме во нашите секојдневни животи. Тоа е термин што се користи за да се опишат композитни материјали засилени со влакна кои користат јаглеродни влакна како главна структурна компонента.
Табела на содржина:
1.. Зајакната полимерна структура на јаглеродно влакно
2. Метод на обликување на засилена пластика за јаглеродни влакна
3. Карактеристики на засилен полимер засилен со јаглеродни влакна
4. Предности на CFRP
5. Недостатоци на CFRP
6. Засилена јаглеродна влакна за армирана пластика
Засилена полимерна структура на јаглеродни влакна
Пластиката засилена со јаглеродни влакна е материјал формиран со уредување на материјали за јаглеродни влакна во одредена насока и со употреба на врзани полимерни материјали. Дијаметарот на јаглеродни влакна е исклучително тенок, околу 7 микрони, но неговата јачина е исклучително голема.
Најосновната составна единица на композитен материјал засилен со јаглеродни влакна е влакно на јаглеродни влакна. Основната суровина на јаглерод -влакната е преолимер полиакрилонитрил (ПАН), рајон или нафтен терен. Јаглеродните нишки потоа се прават во ткаенини со јаглеродни влакна со хемиски и механички методи за делови од јаглеродни влакна.
Поврзувачкиот полимер обично е термосетирање на смола како епоксид. Понекогаш се користат други термосети или термопластични полимери, како што се поливинил ацетат или најлон. Покрај јаглеродните влакна, композитите можат да содржат и арамид Q, ултра-висока молекуларна тежина полиетилен, алуминиум или стаклени влакна. Карактеристиките на конечниот производ со јаглеродни влакна исто така можат да бидат под влијание на видот на адитиви воведени во матрицата за врзување.
Методот на обликување на засилена пластика за јаглеродни влакна
Производите на јаглеродни влакна се главно различни заради различни процеси. Постојат многу методи за формирање на полимерни материјали засилени со јаглеродни влакна.
1. Метод на положување на рака
Поделено на сув метод (претходно подготвена продавница) и влажна метода (влакна ткаенина и смола залепена за употреба). Поставувањето на рацете се користи и за подготовка на препарати за употреба во секундарни процеси на обликување, како што е обликување на компресија. Овој метод е местото каде што чаршафите од јаглеродни влакна се ламинираат на калап за да го формираат финалниот производ. Карактеристиките на јачината и вкочанетоста на добиениот материјал се оптимизираат со избирање на усогласувањето и ткаењето на влакната на ткаенината. Калапот потоа се полни со епоксид и се излечи со топлина или воздух. Овој метод на производство често се користи за не-стрес делови, како што се капаци на моторот.
2. Метод на формирање на вакуум
За ламинираниот препарен, неопходно е да се примени притисок преку одреден процес за да се направи близу до калапот и да се излечи и да се обликува под одредена температура и притисок. Методот на вакуумска торба користи вакуумска пумпа за да ја евакуира внатрешноста на торбата за формирање, така што негативниот притисок помеѓу торбата и калапот формира притисок, така што композитниот материјал е близу до калапот.
Врз основа на методот на вакуумска кеса, методот за формирање на вакуумска торба-автотоклав беше изведен подоцна. Автоклавите обезбедуваат поголеми притисоци и топлинска лекување на делот (наместо природно лекување) отколку методите само за вакуумски торби. Таквиот дел има покомпактна структура, подобар квалитет на површината, може ефикасно да ги елиминира воздушните меури (меурчиња во голема мерка ќе влијаат на јачината на делот), а целокупниот квалитет е повисок. Всушност, процесот на вакуумско торбирање е сличен на оној на лепење на филмот за мобилни телефони. Елиминирањето на воздушните меури е главна задача.
3. Метод за обликување на компресија
Обликување на компресијае метод на обликување кој е погоден за масовно производство и масовно производство. Калапите обично се изработени од горните и долните делови, кои ги нарекуваме машки мувла и женски калап. Процесот на обликување е да се стави душекот направен од препарати во металниот контра -калап, а под дејство на одредена температура и притисок, душекот се загрева и пластизира во шуплината на калапот, тече под притисок и ја исполнува шуплината на калапот, а потоа и обликување и лекување за да се добијат производи. Сепак, овој метод има повисока почетна цена од претходните, бидејќи калапот бара многу висока прецизна обработка на ЦПУ.
4. Лизгање со ликвидација
За делови со комплексни форми или во форма на револуција на телото, ветровито на влакно може да се користи за да се направи делот со намотување на влакното на мандата или јадро. Откако намотувањето е целосен лек и извадете ја манделата. На пример, тубуларните раце на зглобовите што се користат во системите за суспензија може да се направат со овој метод.
5. обликување на трансфер на смола
Обликувањето на преносот на смола (RTM) е релативно популарен метод на обликување. Неговите основни чекори се:
1. Ставете ја подготвената ткаенина од лоши јаглеродни влакна во калапот и затворете ја калапот.
2. Инјектирајте ја течната термосетирање смола во неа, импрегнирајте го засилениот материјал и лекувајте.
Карактеристики на полимер засилен со јаглеродни влакна
(1) голема јачина и добра еластичност.
Специфичната јачина (т.е. односот на цврстина на затегнување кон густината) на јаглеродни влакна е 6 пати поголема од челикот и 17 пати поголема од онаа на алуминиум. Специфичниот модул (т.е. односот на модулот на Јанг со густина, што е знак на еластичност на некој предмет) е повеќе од 3 пати повеќе од челик или алуминиум.
Со голема специфична јачина, може да носи голем работен товар. Неговиот максимален работен притисок може да достигне 350 кг/см2. Покрај тоа, тој е поприселен и еластичен од чистиот Ф-4 и неговата плетенка.
(2) Добар отпор на замор и отпорност на абење.
Неговата отпорност на замор е многу поголема од онаа на епоксидна смола и поголема од онаа на металните материјали. Графитните влакна се само-подмачкувачки и имаат мал коефициент на триење. Количината на абење е 5-10 пати помала од онаа на општите производи од азбест или плетенките Ф-4.
(3) Добра термичка спроводливост и отпорност на топлина.
Пластиката засилена со јаглеродни влакна има добра термичка спроводливост, а топлината генерирана со триење лесно се распаѓа. Внатрешноста не е лесна за прегревање и складирање на топлина и може да се користи како динамичен материјал за запечатување. Во воздухот, може да работи стабилно во температурниот опсег од -120 ~ 350 ° C. Со намалувањето на содржината на алкални метали во јаглеродни влакна, температурата на услугата може дополнително да се зголеми. Во инертен гас, нејзината прилагодлива температура може да достигне околу 2000 ° C и може да издржи остри промени во студот и топлината.
(4) Добар отпор на вибрации.
Не е лесно да се резонира или трепере, а исто така е одличен материјал за намалување на вибрациите и намалување на бучавата.
Предности на CFRP
1. мала тежина
Традиционалните стаклени влакна засилени пластика користат континуирани стаклени влакна и 70% стаклени влакна (стаклена тежина/вкупна тежина) и обично имаат густина од 0,065 фунти на кубен инч. Композит CFRP со иста 70% тежина на влакна обично има густина од 0,055 фунти на кубна инч.
2. Висока сила
Иако полимерите засилени со јаглеродни влакна се лесни, композитите CFRP имаат поголема јачина и поголема вкочанетост по единица тежина од композитите на стаклени влакна. Во споредба со металните материјали, оваа предност е поочигледна.
Недостатоци на CFRP
1. висока цена
Производството на трошоците за засилена пластика засилена со јаглеродни влакна е забранета. Цените на јаглеродните влакна можат драматично да се разликуваат во зависност од тековните услови на пазарот (понудата и побарувачката), видот на јаглеродни влакна (воздушна вселенска наспроти комерцијална оценка) и големината на пакетот со влакна. На основа на фунта за фунта, девственото јаглеродно влакно може да биде од 5 до 25 пати поскапи од стаклените влакна. Оваа разлика е уште поголема кога се споредува челикот со CFRP.
2. спроводливост
Ова е предност и неповолна положба на композитни материјали со јаглеродни влакна. Тоа зависи од апликацијата. Јаглеродните влакна се исклучително спроводливи, а стаклените влакна се изолациони. Многу производи користат фиберглас наместо јаглеродни влакна или метал затоа што бараат строга изолација. Во производството на комунални услуги, многу производи бараат употреба на стаклени влакна.
Засилени со јаглеродни влакна Пластични употреби
Апликациите на полимер засилен со јаглеродни влакна се широки во животот, од механички делови до воени материјали.
(1)како пакување за запечатување
Засилен со јаглеродни влакна PTFE материјал може да се направи во отпорни на корозија, отпорни на абење и прстени за запечатување отпорен на висока температура или пакување. Кога се користи за статичко запечатување, услужниот живот е подолг, повеќе од 10 пати подолго од оној на општото пакување на азбест што е зачудено со нафта. Може да ги одржува перформансите на запечатување под промени во оптоварувањето и брзото ладење и брзото загревање. И бидејќи материјалот не содржи корозивни материи, нема да се појави корозија на металот на металот.
(2)како делови за мелење
Користејќи ги своите само-подмачкувачки својства, може да се користи како лежишта, запчаници и клипни прстени за посебни цели. Како што се подмачкувани лежишта без масло за авијациски инструменти и рекордери на ленти, подмачкани запчаници без масло за дизел локомотиви за електричен пренос (за да се избегнат несреќи предизвикани од истекување на нафта), подмачкани клипови на маслото, на компресорите, итн. Покрај тоа, може да се користи и како лизгачки лежишта или заптивки во храната и фармацевтската индустрија со искористување на предностите на неговите нетокс карактеристики.
(3) како структурни материјали за воздушната, авијацијата и ракетите. За прв пат се користеше во производството на авиони за да се намали тежината на авионите и да се подобри ефикасноста на летот. Исто така се користи во хемикалии, нафта, електрична енергија, машини и други индустрии како ротационен или реципроциран динамичен заптивка или разни материјали за статички заптивки.
Hengенкси е професионалецФабрика за хидраулични печат во Кина, Обезбедување на високо-кулиатиКомпозитен хидрауличен печатЗа формирање на CFRP производи.
Време на објавување: мај-25-2023
