Bl-iżvilupp kontinwu ta 'materjali komposti, minbarra plastik rinforzat bil-fibra tal-ħġieġ, plastik rinforzat bil-fibra tal-karbonju, plastik rinforzat bil-fibra tal-boron, eċċ. Il-komposti tal-polimeru rinforzati tal-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 rinforzati bil-fibra li jużaw fibri tal-karbonju bħala l-komponent strutturali ewlieni.
Tabella tal-Kontenut:
1. Struttura tal-polimeru rinforzat mill-fibra tal-karbonju
2. Il-metodu tal-iffurmar tal-plastik imsaħħaħ tal-fibra tal-karbonju
3. Propjetajiet ta 'polimeru rinforzat bil-fibra tal-karbonju
4. Vantaġġi ta 'CFRP
5. Żvantaġġi ta 'CFRP
6. Użi tal-plastik imsaħħaħ mill-fibra tal-karbonju
Struttura tal-polimeru rinforzata mill-fibra tal-karbonju
Plastik imsaħħaħ bil-fibra tal-karbonju huwa materjal iffurmat billi tirranġa materjali tal-fibra tal-karbonju f'ċerta direzzjoni u bl-użu ta 'materjali tal-polimeru marbuta. Id-dijametru tal-fibra tal-karbonju huwa estremament irqiq, madwar 7 mikron, iżda s-saħħa tagħha hija għolja ħafna.
L-iktar unità bażika kostitwenti ta 'materjal kompost rinforzat mill-fibra tal-karbonju hija l-filament tal-fibra tal-karbonju. Il-materja prima bażika tal-filament tal-karbonju hija l-prepolymer polyacrylonitrile (PAN), rayon, jew pitch pitroleum. Il-filamenti tal-karbonju mbagħad isiru fi drappijiet tal-fibra tal-karbonju permezz ta 'metodi kimiċi u mekkaniċi għal partijiet tal-fibra tal-karbonju.
Il-polimeru li jorbot huwa ġeneralment reżina termosetting bħal epossidiku. Termosets oħra jew polimeri termoplastiċi xi kultant jintużaw, bħal aċetat tal-polivinil jew najlon. Minbarra l-fibri tal-karbonju, il-komposti jista 'jkun fihom ukoll Aramid Q, polyethylene, aluminju jew fibri tal-ħġieġ ultra-għoli. 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-fibra tal-karbonju rinforzat plastik
Il-prodotti tal-fibra tal-karbonju huma prinċipalment differenti minħabba proċessi differenti. Hemm ħafna metodi biex jiġu ffurmati materjali polimeri rinforzati tal-fibra tal-karbonju.
1. Metodu ta 'Lay-Up tal-idejn
Maqsum fil-metodu niexef (ħanut ippreparat minn qabel) u metodu mxarrab (drapp tal-fibra u raża inkollata għall-użu). It-tqassim tal-idejn jintuża wkoll biex iħejji prepregs għall-użu fi proċessi ta 'iffurmar sekondarju bħall-iffurmar tal-kompressjoni. Dan il-metodu huwa fejn folji ta 'drapp tal-fibra tal-karbonju huma laminati fuq moffa biex jiffurmaw il-prodott finali. Il-proprjetajiet ta 'saħħa u ebusija tal-materjal li jirriżulta huma ottimizzati billi jintgħażlu l-allinjament u n-nisġa tal-fibri tad-drapp. Il-moffa hija mbagħad mimlija bl-epossi u vulkanizzat bis-sħana jew bl-arja. Dan il-metodu ta 'manifattura huwa spiss użat għal partijiet mhux stressati, bħal għata tal-magna.
2. Metodu li jifforma vakwu
Għall-prepreg laminat, huwa meħtieġ li tiġi applikata pressjoni permezz ta 'ċertu proċess biex tagħmilha viċin il-moffa u biex tfejjaq u tissawwarha taħt ċerta temperatura u pressjoni. Il-metodu tal-borża bil-vakwu juża pompa tal-vakwu biex jevakwa l-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 bil-vakwu, il-metodu li jifforma borża tal-vakwu ġie derivat aktar tard. L-awtoklavi jipprovdu pressjonijiet ogħla u jfejqu s-sħana l-parti (minflok it-tqaddid naturali) minn metodi ta 'borża bil-vakwu biss. Parti bħal din għandha struttura aktar kompatta, kwalità tal-wiċċ aħjar, tista 'telimina b'mod effettiv il-bżieżaq tal-arja (il-bżieżaq jaffettwaw ħafna s-saħħa tal-parti), u l-kwalità ġenerali hija ogħla. Fil-fatt, il-proċess ta 'bagging bil-vakwu huwa simili għal dak tal-film tat-telefon ċellulari li jeħel. L-eliminazzjoni tal-bżieżaq tal-ajru hija kompitu ewlieni.
3. Metodu tal-iffurmar tal-kompressjoni
Iffurmar tal-kompressjonihuwa metodu tal-iffurmar 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 tal-kontro tal-metall, u taħt l-azzjoni ta 'ċerta temperatura u pressjoni, it-tapit huwa msaħħan u plastiċizzat fil-kavità tal-moffa, flussi taħt pressjoni, u jimla l-kavità tal-moffa, u mbagħad u l-iffurmar u t-tqaddid biex jiksbu 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 tal-istralċ
Għal partijiet b'forom kumplessi jew fil-forma ta 'korp ta' rivoluzzjoni, winder tal-filament jista 'jintuża biex jagħmel il-parti billi jagħlaq il-filament fuq mandrin jew qalba. Wara l-istralċ ikun kura kompluta 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
Molding tat-trasferiment tar-reżina (RTM) huwa metodu ta 'molding relattivament popolari. Il-passi bażiċi tagħha huma:
1. Poġġi d-drapp ippreparat tal-fibra tal-karbonju ħażin fil-moffa u għalaq il-moffa.
2
Propjetajiet ta 'polimeru rinforzat mill-fibra tal-karbonju
(1) Qawwa għolja u elastiċità tajba.
Is-saħħa speċifika (jiġifieri, il-proporzjon tas-saħħa tat-tensjoni għad-densità) tal-fibra tal-karbonju hija 6 darbiet dik ta 'l-azzar u 17-il darba dik ta' l-aluminju. Il-modulu speċifiku (jiġifieri, il-proporzjon tal-modulus ta 'Young għad-densità, li huwa sinjal ta' l-elastiċità ta 'oġġett) huwa aktar minn 3 darbiet dak ta' l-azzar jew l-aluminju.
B'qawwa speċifika għolja, tista 'ġġorr tagħbija kbira ta' 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 n-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. Il-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 ta 'l-asbestos jew nisġiet F-4.
(3) Konduttività termali tajba u reżistenza għas-sħana.
Il-plastik imsaħħaħ mill-fibra tal-karbonju għandu konduttività termali tajba, u s-sħana ġġenerata mill-frizzjoni tinħela faċilment. L-interjuri mhux faċli biex iżżejjed u jaħżen is-sħana u jista 'jintuża bħala materjal ta' siġillar dinamiku. Fl-arja, tista 'taħdem b'mod stabbli fil-firxa 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 tagħha tista 'tilħaq madwar 2000 ° C, u tista' tiflaħ bidliet qawwija fil-kesħa u s-sħana.
(4) Reżistenza tajba għall-vibrazzjoni.
Mhuwiex faċli li tinħass jew tiġi flutter, u huwa wkoll materjal eċċellenti għat-tnaqqis tal-vibrazzjoni u t-tnaqqis tal-ħoss.
Vantaġġi ta 'CFRP
1. Piż ħafif
Il-plastik tradizzjonali tal-fibra tal-ħġieġ juża fibri tal-ħġieġ kontinwi u 70% fibri tal-ħġieġ (piż tal-ħġieġ / piż totali) u tipikament għandhom densità ta '0.065 liri kull pulzier kubu. Kompost CFRP bl-istess piż tal-fibra ta '70% tipikament għandu densità ta '0.055 liri kull pulzier kubu.
2. Qawwa għolja
Għalkemm il-polimeri rinforzati tal-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 rinforzat tal-fibra tal-karbonju hija projbittiva. Il-prezzijiet tal-fibra tal-karbonju jistgħu jvarjaw b'mod drammatiku skont il-kundizzjonijiet tas-suq kurrenti (provvista u domanda), it-tip ta 'fibra tal-karbonju (aerospazjali vs grad kummerċjali), u d-daqs tal-mazz tal-fibra. Fuq bażi ta 'lira għall-lira, il-fibra tal-karbonju verġni tista' tkun ta '5 sa 25 darba aktar għalja mill-fibra tal-ħġieġ. Din id-differenza hija saħansitra akbar meta titqabbel l-azzar ma 'CFRP.
2. Konduttività
Dan huwa l-vantaġġ u l-iżvantaġġ ta '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 stretta. Fil-produzzjoni tal-utilitajiet, ħafna prodotti jeħtieġu l-użu ta 'fibri tal-ħġieġ.
Użi tal-plastik imsaħħaħ mill-fibra tal-karbonju
L-applikazzjonijiet ta 'polimeru rinforzat tal-fibra tal-karbonju huma wiesgħa fil-ħajja, minn partijiet mekkaniċi għal materjali militari.
(1)bħala l-ippakkjar tas-siġillar
Materjal PTFE rinforzat bil-fibra tal-karbonju jista 'jsir f'ċrieki jew ippakkjar ta' siġillar reżistenti għall-korrużjoni, reżistenti għall-ilbies u reżistenti għal temperatura għolja. Meta tintuża għas-siġillar statiku, il-ħajja tas-servizz hija itwal, aktar minn 10 darbiet itwal minn dik tal-ippakkjar ġenerali tal-asbestos miżjud biż-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, ma sseħħ l-ebda korrużjoni tal-pitting fuq il-metall.
(2)bħala partijiet tat-tħin
Meta tuża l-proprjetajiet awto-lubrikanti tagħha, tista 'tintuża bħala bearings, gerijiet, u ċrieki tal-pistuni għal skopijiet speċjali. Bħal bearings lubrikati ħielsa miż-żejt għal strumenti ta 'l-avjazzjoni u reġistraturi tat-tejp, gerijiet lubrikati ħielsa miż-żejt għal lokomottivi tad-diżil ta' trasmissjoni elettrika (biex jiġu evitati inċidenti kkawżati minn tnixxija ta 'żejt), ċrieki ta' pistuni lubrikati mingħajr żejt fuq kompressuri, eċċ. Barra minn hekk, tista 'tintuża wkoll bħala bearings li jiżżerżqu fl-ikel u l-industriji farmaċewtiċi billi tieħu vantaġġ ta' l-industriji ta 'l-ikel.
(3) bħala materjali strutturali għall-ajruspazju, l-avjazzjoni u l-missili. L-ewwel intuża fil-manifattura tal-inġenji tal-ajru biex inaqqas il-piż tal-inġenju tal-ajru u jtejjeb l-effiċjenza tat-titjira. Jintuża wkoll fil-kimika, il-pitrolju, l-enerġija elettrika, il-makkinarju, u industriji oħra bħala siġill dinamiku li jdur jew reċiproku jew materjali tas-siġill statiċi varji.
Zhengxi huwa professjonistfabbrika tal-istampa idrawlika fiċ-Ċina, li tipprovdi qliaty għoljaStampa idrawlika kompostagħall-iffurmar ta 'prodotti CFRP.
POST ĦIN: 25-2023 ta 'Mejju
