Bl-iżvilupp kontinwu ta 'materjali komposti, minbarra l-plastiks rinfurzati bil-fibra tal-ħġieġ, dehru plastiks rinfurzati bil-fibra tal-karbonju, plastiks rinfurzati bil-fibra tal-boron, eċċ.Il-komposti tal-polimeru rinfurzat bil-fibra tal-karbonju (CFRP) huma materjali ħfief u b'saħħithom li jintużaw biex jimmanifatturaw ħafna prodotti li nużaw fil-ħajja tagħna ta 'kuljum.Huwa terminu użat biex jiddeskrivi materjali komposti rinfurzati bil-fibra li jużaw fibri tal-karbonju bħala l-komponent strutturali ewlieni.
Tabella tal-Kontenut:
1. Struttura tal-polimeru rinfurzata bil-fibra tal-karbonju
2. Il-Metodu tal-iffurmar tal-plastik imsaħħaħ bil-fibra tal-karbonju
3. Proprjetajiet tal-Polimer Rinfurzat bil-Fibra tal-Karbonju
4. Vantaġġi ta 'CFRP
5. Żvantaġġi ta 'CFRP
6. Użi tal-plastik imsaħħaħ bil-fibra tal-karbonju
Struttura tal-polimeru rinfurzata bil-fibra tal-karbonju
Il-plastik rinfurzat bil-fibra tal-karbonju huwa materjal iffurmat billi jiġu rranġati materjali tal-fibra tal-karbonju f'ċerta direzzjoni u bl-użu ta 'materjali polimeri magħqudin.Id-dijametru tal-fibra tal-karbonju huwa estremament irqiq, madwar 7 mikroni, iżda s-saħħa tiegħu hija estremament għolja.
L-aktar unità kostitwenti bażika ta 'materjal kompost rinfurzat bil-fibra tal-karbonju hija l-filament tal-fibra tal-karbonju.Il-materja prima bażika tal-filament tal-karbonju hija prepolimer polyacrylonitrile (PAN), rejon, jew żift taż-żejt.Il-filamenti tal-karbonju mbagħad isiru fi drappijiet tal-fibra tal-karbonju b'metodi kimiċi u mekkaniċi għal partijiet tal-fibra tal-karbonju.
Il-polimeru li jgħaqqad huwa ġeneralment reżina termosetting bħal epossi.Xi kultant jintużaw termosetti oħra jew polimeri termoplastiku, bħal polyvinyl acetate jew najlon.Minbarra l-fibri tal-karbonju, il-komposti jista 'jkun fihom ukoll aramid Q, polietilene ta' piż molekulari ultra-għoli, aluminju jew fibri tal-ħġieġ.Il-proprjetajiet tal-prodott finali tal-fibra tal-karbonju jistgħu wkoll jiġu affettwati mit-tip ta 'addittivi introdotti fil-matriċi tat-twaħħil.
Il-Metodu tal-iffurmar tal-plastik imsaħħaħ bil-fibra tal-karbonju
Il-prodotti tal-fibra tal-karbonju huma prinċipalment differenti minħabba proċessi differenti.Hemm ħafna metodi għall-iffurmar ta 'materjali tal-polimeru rinfurzati bil-fibra tal-karbonju.
1. Metodu ta 'Lay-up bl-idejn
Maqsuma fil-metodu niexef (ħanut ippreparat minn qabel) u metodu imxarrab (drapp tal-fibra u raża inkollati għall-użu).It-tqegħid ta 'l-idejn jintuża wkoll biex jipprepara prepregs għall-użu fi proċessi ta' iffurmar sekondarji bħall-iffurmar bil-kompressjoni.Dan il-metodu huwa fejn folji ta 'drapp tal-fibra tal-karbonju huma laminati fuq moffa biex jiffurmaw il-prodott finali.Il-proprjetajiet tas-saħħa u l-ebusija tal-materjal li jirriżulta huma ottimizzati billi jintgħażlu l-allinjament u n-nisġa tal-fibri tad-drapp.Il-moffa mbagħad timtela bl-epossi u titfejjaq bis-sħana jew bl-arja.Dan il-metodu ta 'manifattura ħafna drabi jintuża għal partijiet mhux stressati, bħal għata tal-magni.
2. Metodu ta 'Ffurmar tal-Vakwu
Għall-prepreg laminat, huwa meħtieġ li tiġi applikata pressjoni permezz ta 'ċertu proċess biex tagħmilha qrib il-moffa u biex tfejjaq u tifforma taħt ċertu temperatura u pressjoni.Il-metodu tal-borża tal-vakwu juża pompa tal-vakwu biex jevakwa l-parti ta 'ġewwa tal-borża li tifforma sabiex il-pressjoni negattiva bejn il-borża u l-moffa tifforma pressjoni sabiex il-materjal kompost ikun qrib il-moffa.
Fuq il-bażi tal-metodu tal-borża tal-vakwu, il-metodu tal-iffurmar tal-borża tal-vakwu-awtoklavi ġie derivat aktar tard.L-awtoklavi jipprovdu pressjonijiet ogħla u jfejqu bis-sħana l-parti (minflok it-tqaddid naturali) minn metodi b'borża tal-vakwu biss.Parti bħal din għandha struttura aktar kompatta, kwalità aħjar tal-wiċċ, tista 'telimina b'mod effettiv il-bżieżaq tal-arja (bżieżaq se jaffettwaw ħafna s-saħħa tal-parti), u l-kwalità ġenerali hija ogħla.Fil-fatt, il-proċess ta ' l-ixkejjer tal-vakwu huwa simili għal dak tat-twaħħil tal-film tat-telefon ċellulari.L-eliminazzjoni tal-bżieżaq tal-arja hija kompitu ewlieni.
3. Metodu tal-iffurmar tal-kompressjoni
Moulding bil-kompressjonihuwa metodu ta 'molding li jwassal għall-produzzjoni tal-massa u l-produzzjoni tal-massa.Il-forom huma ġeneralment magħmula minn partijiet ta 'fuq u t'isfel, li nsejħu moffa maskili u moffa femminili.Il-proċess tal-iffurmar huwa li tpoġġi t-tapit magħmul minn prepregs fil-moffa counter tal-metall, u taħt l-azzjoni ta 'ċerta temperatura u pressjoni, it-tapit jissaħħan u plastifikat fil-kavità tal-moffa, jiċċirkola taħt pressjoni, u jimla l-kavità tal-moffa, u mbagħad U iffurmar u tqaddid biex jinkisbu prodotti.Madankollu, dan il-metodu għandu spiża inizjali ogħla minn dawk ta 'qabel, peress li l-moffa teħtieġ magni CNC ta' preċiżjoni għolja ħafna.
4. Molding ta 'l-istralċ
Għal partijiet b'forom kumplessi jew fil-forma ta 'korp ta' rivoluzzjoni, jista 'jintuża tkebbib tal-filament biex tagħmel il-parti billi tkebbib il-filament fuq mandrin jew qalba.Wara tkebbib huwa kura kompleta u neħħi l-mandrin.Pereżempju, armi konġunti tubulari użati f'sistemi ta 'sospensjoni jistgħu jsiru bl-użu ta' dan il-metodu.
5. Molding tat-Trasferiment tar-Reżina
L-iffurmar tat-trasferiment tar-reżina (RTM) huwa metodu ta 'molding relattivament popolari.Il-passi bażiċi tiegħu huma:
1. Poġġi d-drapp tal-fibra tal-karbonju ħażin ippreparat fil-moffa u agħlaq il-moffa.
2. Injetta reżina termosetting likwida fiha, impregna l-materjal ta 'rinfurzar, u kura.
Proprjetajiet tal-Polimer Rinfurzat bil-Fibra tal-Karbonju
(1) Saħħa għolja u elastiċità tajba.
Is-saħħa speċifika (jiġifieri, il-proporzjon tas-saħħa tat-tensjoni għad-densità) tal-fibra tal-karbonju hija 6 darbiet dik tal-azzar u 17-il darba dik tal-aluminju.Il-modulu speċifiku (jiġifieri, il-proporzjon tal-modulu ta 'Young għad-densità, li huwa sinjal tal-elastiċità ta' oġġett) huwa aktar minn 3 darbiet dak tal-azzar jew tal-aluminju.
B'saħħa speċifika għolja, jista 'jġġorr tagħbija kbira tax-xogħol.Il-pressjoni massima tax-xogħol tagħha tista 'tilħaq 350 kg/cm2.Barra minn hekk, huwa aktar kompressibbli u reżiljenti minn F-4 pur u nisġa tiegħu.
(2) Reżistenza tajba għall-għeja u reżistenza għall-ilbies.
Ir-reżistenza għall-għeja tagħha hija ħafna ogħla minn dik tar-reżina epossidika u ogħla minn dik tal-materjali tal-metall.Fibri tal-grafita huma awto-lubrikanti u għandhom koeffiċjent żgħir ta 'frizzjoni.L-ammont ta 'xedd huwa 5-10 darbiet iżgħar minn dak ta' prodotti ġenerali tal-asbestos jew nisġiet F-4.
(3) Konduttività termali tajba u reżistenza tas-sħana.
Il-plastiks rinfurzati bil-fibra tal-karbonju għandhom konduttività termali tajba, u s-sħana ġġenerata mill-frizzjoni tinħela faċilment.L-intern mhuwiex faċli biex iżżejjed u jaħżen is-sħana u jista 'jintuża bħala materjal ta' siġillar dinamiku.Fl-arja, jista 'jaħdem b'mod stabbli fil-medda tat-temperatura ta' -120 ~ 350 °C.Bit-tnaqqis tal-kontenut tal-metall alkali fil-fibra tal-karbonju, it-temperatura tas-servizz tista 'tiżdied aktar.F'gass inert, it-temperatura adattabbli tiegħu tista 'tilħaq madwar 2000 ° C, u tista' tiflaħ bidliet qawwija fil-kesħa u s-sħana.
(4) Reżistenza tajba għall-vibrazzjoni.
Mhuwiex faċli li tirresona jew tħawwad, u huwa wkoll materjal eċċellenti għat-tnaqqis tal-vibrazzjoni u t-tnaqqis tal-ħoss.
Vantaġġi ta 'CFRP
1. Piż ħafif
Il-plastiks tradizzjonali rinfurzati bil-fibra tal-ħġieġ jużaw fibri tal-ħġieġ kontinwi u 70% fibri tal-ħġieġ (piż tal-ħġieġ/piż totali) u tipikament għandhom densità ta '0.065 libbra għal kull pulzier kubu.Kompost CFRP bl-istess piż tal-fibra ta '70% tipikament ikollu densità ta' 0.055 liri għal kull pulzier kubu.
2. Qawwa Għolja
Għalkemm il-polimeri rinfurzati bil-fibra tal-karbonju huma ħfief, il-komposti CFRP għandhom saħħa ogħla u ebusija ogħla għal kull unità ta 'piż minn komposti tal-fibra tal-ħġieġ.Meta mqabbel ma 'materjali tal-metall, dan il-vantaġġ huwa aktar ovvju.
Żvantaġġi ta 'CFRP
1. Spiża Għolja
L-ispiża tal-produzzjoni tal-plastik rinfurzat bil-fibra tal-karbonju hija projbittiva.Il-prezzijiet tal-fibra tal-karbonju jistgħu jvarjaw b'mod drammatiku skont il-kundizzjonijiet attwali tas-suq (provvista u domanda), it-tip ta 'fibra tal-karbonju (aerospazjali vs grad kummerċjali), u d-daqs tal-pakkett tal-fibra.Fuq bażi ta 'libbra għal lira, il-fibra tal-karbonju verġni tista' tkun 5 sa 25 darba aktar għalja mill-fibra tal-ħġieġ.Din id-differenza hija saħansitra akbar meta tqabbel l-azzar ma 'CFRP.
2. Konduttività
Dan huwa l-vantaġġ u l-iżvantaġġ tal-materjali komposti tal-fibra tal-karbonju.Jiddependi fuq l-applikazzjoni.Il-fibri tal-karbonju huma estremament konduttivi u l-fibri tal-ħġieġ huma iżolanti.Ħafna prodotti jużaw fibreglass minflok fibra tal-karbonju jew metall minħabba li jeħtieġu insulazzjoni stretti.Fil-produzzjoni ta 'utilitajiet, ħafna prodotti jeħtieġu l-użu ta' fibri tal-ħġieġ.
Użi tal-plastik imsaħħaħ bil-fibra tal-karbonju
L-applikazzjonijiet tal-polimeru rinfurzat bil-fibra tal-karbonju huma wiesgħa fil-ħajja, minn partijiet mekkaniċi għal materjali militari.
(1)bħala ippakkjar tas-siġillar
Materjal PTFE rinfurzat bil-fibra tal-karbonju jista 'jsir f'ċrieki tas-siġillar jew ippakkjar reżistenti għall-korrużjoni, reżistenti għall-ilbies, u reżistenti għat-temperatura għolja.Meta tintuża għal siġillar statiku, il-ħajja tas-servizz hija itwal, aktar minn 10 darbiet itwal minn dik tal-ippakkjar ġenerali tal-asbestos mgħaddas fiż-żejt.Jista 'jżomm il-prestazzjoni tas-siġillar taħt bidliet fit-tagħbija u tkessiħ rapidu u tisħin rapidu.U peress li l-materjal ma fihx sustanzi korrużivi, l-ebda korrużjoni pitting ma sseħħ fuq il-metall.
(2)bħala partijiet tat-tħin
Bl-użu tal-proprjetajiet awto-lubrikanti tiegħu, jista 'jintuża bħala berings, gerijiet, u ċrieki tal-pistun għal skopijiet speċjali.Bħal berings lubrikati mingħajr żejt għal strumenti ta 'l-avjazzjoni u tape recorders, gerijiet lubrikati mingħajr żejt għal lokomottivi diesel ta' trażmissjoni elettrika (biex jiġu evitati inċidenti kkawżati minn tnixxija taż-żejt), ċrieki tal-pistun lubrikati mingħajr żejt fuq kompressuri, eċċ Barra minn hekk, jista 'jkun jintużaw ukoll bħala berings li jiżżerżqu jew siġilli fl-industriji tal-ikel u farmaċewtiċi billi jieħdu vantaġġ mill-karatteristiċi mhux tossiċi tiegħu.
(3) Bħala materjali strutturali għall-ajruspazju, l-avjazzjoni u l-missili.L-ewwel intuża fil-manifattura tal-inġenji tal-ajru biex jitnaqqas il-piż tal-inġenju tal-ajru u jtejjeb l-effiċjenza tat-titjira.Jintuża wkoll fil-kimika, pitrolju, enerġija elettrika, makkinarju, u industriji oħra bħala siġill dinamiku li jdur jew reċiproku jew diversi materjali ta 'siġill statiku.
Zhengxi huwa professjonistFabbrika tal-istampa idrawlika fiċ-Ċina, li jipprovdu kwalità għoljapressa idrawlika kompostagħall-iffurmar ta' prodotti CFRP.
Ħin tal-post: Mejju-25-2023
