Med kontinuerlig utvikling av komposittmaterialer, i tillegg til glassfiberforsterket plast, har karbonfiberforsterket plast, borfiberforsterket plast, etc. dukket opp. Karbonfiberarmerte polymerkompositter (CFRP) er lette og sterke materialer som brukes til å produsere mange produkter som vi bruker i hverdagen. Det er et begrep som brukes for å beskrive fiberforsterkede komposittmaterialer som bruker karbonfibre som den viktigste strukturelle komponenten.
Tabell over innhold:
1.
2. Forstøpemetoden for karbonfiberforsterket plast
3. Egenskaper for karbonfiberarmert polymer
4. Fordeler med CFRP
5. Ulemper ved CFRP
6. Karbonfiberforsterket plastbruk
Karbonfiberforsterket polymerstruktur
Karbonfiberarmert plast er et materiale som er dannet ved å ordne karbonfibermaterialer i en viss retning og bruke bundne polymermaterialer. Diameteren på karbonfiber er ekstremt tynn, omtrent 7 mikron, men styrken er ekstremt høy.
Den mest grunnleggende bestanddelen av karbonfiberforsterket komposittmateriale er karbonfiberfilament. Det grunnleggende råstoffet til karbonfilament er prepolymer polyakrylonitril (PAN), rayon eller petroleum tonehøyde. Karbonfilamentene blir deretter laget til karbonfiberstoffer ved kjemiske og mekaniske metoder for karbonfiberdeler.
Den bindende polymeren er vanligvis en termohærende harpiks som epoksy. Andre termoseter eller termoplastiske polymerer brukes noen ganger, for eksempel polyvinylacetat eller nylon. I tillegg til karbonfibre, kan kompositter også inneholde aramid Q, ultrahøy molekylvekt polyetylen, aluminium eller glassfibre. Egenskapene til det endelige karbonfiberproduktet kan også påvirkes av typen tilsetningsstoffer som er introdusert i bindingsmatrisen.
Støpemetoden for karbonfiberforsterket plast
Karbonfiberprodukter er hovedsakelig forskjellige på grunn av forskjellige prosesser. Det er mange metoder for å danne karbonfiberforsterkede polymermaterialer.
1. Håndoppsettingsmetode
Delt inn i den tørre metoden (forhåndsforberedt butikk) og våt metode (fiberstoff og harpiks limt til bruk). Håndoppsett brukes også til å fremstille prepregs for bruk i sekundære støpingsprosesser som kompresjonsstøping. Denne metoden er der ark med karbonfiberklut er laminert på en form for å danne sluttproduktet. Styrke- og stivhetsegenskapene til det resulterende materialet optimaliseres ved å velge justering og veving av stofffibrene. Formen fylles deretter med epoksy og herdet med varme eller luft. Denne produksjonsmetoden brukes ofte til ikke-stressede deler, for eksempel motordeksler.
2. Vakuumformingsmetode
For det laminerte prepreg er det nødvendig å bruke trykk gjennom en viss prosess for å gjøre det nær formen og å kurere og forme det under en viss temperatur og trykk. Vakuumpose -metoden bruker en vakuumpumpe for å evakuere innsiden av formingsposen slik at det negative trykket mellom posen og formen danner et trykk slik at det sammensatte materialet er nær formen.
På grunnlag av vakuumpose-metoden ble vakuumpose-autoklavformingsmetoden avledet senere. Autoklaver gir høyere trykk og varmekurer delen (i stedet for naturlig herding) enn bare vakuumpose-metoder. En slik del har en mer kompakt struktur, bedre overflatekvalitet, kan effektivt eliminere luftbobler (bobler vil ha stor innvirkning på styrken til delen), og den totale kvaliteten er høyere. Faktisk er prosessen med vakuumbagging lik den for mobiltelefonfilmstikk. Å eliminere luftbobler er en viktig oppgave.
3. Kompresjonsstøpemetode
Kompresjonsstøpinger en støpemetode som bidrar til masseproduksjon og masseproduksjon. Former er vanligvis laget av øvre og nedre deler, som vi kaller hannform og en hunnform. Strømningsprosessen er å sette matten laget av prepregs i metalltellerformen, og under virkning av visse temperaturer og trykk varmes matten oppvarmet og myknet i formhulen, strømmer under trykk og fyller mugghulen, og deretter og forming og herding for å skaffe produkter. Imidlertid har denne metoden en høyere startkostnad enn de forrige, siden formen krever veldig høy presisjon CNC-maskinering.
4. Vikling av vikling
For deler med komplekse former eller i form av en revolusjons kropp, kan en glødeturer brukes til å gjøre delen ved å vikle glødetråden på en dorn eller kjerne. Etter at viklingen er fullstendig kur og fjerner doren. For eksempel kan rørformede leddarmer som brukes i suspensjonssystemer lages ved hjelp av denne metoden.
5. Harpiksoverføringsstøping
Harpik Transfer Molding (RTM) er en relativt populær støpemetode. Dets grunnleggende trinn er:
1. Plasser det tilberedte dårlig karbonfiberstoff i formen og lukk formen.
2. Injiser flytende termohærdende harpiks i den, impregnerer forsterkende materiale og kur.
Egenskaper til karbonfiberarmert polymer
(1) Høy styrke og god elastisitet.
Den spesifikke styrken (det vil si at forholdet mellom strekkfasthet til tetthet) av karbonfiber er 6 ganger det for stål og 17 ganger det av aluminium. Den spesifikke modulen (det vil si forholdet mellom Youngs modul og tetthet, som er et tegn på elastisiteten til et objekt) er mer enn 3 ganger stål eller aluminium.
Med høy spesifikk styrke kan den bære en stor arbeidsbelastning. Det maksimale arbeidstrykket kan nå 350 kg/cm2. I tillegg er den mer komprimerbar og spenstig enn ren F-4 og fletten.
(2) God utmattelsesmotstand og slitestyrke.
Dens utmattelsesmotstand er mye høyere enn for epoksyharpiks og høyere enn metallmaterialer. Grafittfibre er selvblubberende og har en liten friksjonskoeffisient. Mengden slitasje er 5-10 ganger mindre enn for generelle asbestprodukter eller F-4 fletter.
(3) God termisk ledningsevne og varmebestandighet.
Karbonfiberarmert plast har god varmeledningsevne, og varmen som genereres av friksjon blir lett spredt. Interiøret er ikke lett å overopphetes og lagre varme og kan brukes som et dynamisk tetningsmateriale. I luften kan det fungere stabilt i temperaturområdet -120 ~ 350 ° C. Med reduksjon av alkali metallinnhold i karbonfiber, kan servicetemperaturen økes ytterligere. I en inert gass kan den tilpasningsdyktige temperaturen nå omtrent 2000 ° C, og den tåler skarpe endringer i kulde og varme.
(4) God vibrasjonsmotstand.
Det er ikke lett å resonere eller flagre, og det er også et utmerket materiale for vibrasjonsreduksjon og støyreduksjon.
Fordeler med CFRP
1. Lett vekt
Tradisjonell glassfiberarmert plast bruker kontinuerlige glassfibre og 70% glassfibre (glassvekt/totalvekt) og har vanligvis en tetthet på 0,065 pund per kubikk tomme. En CFRP -kompositt med samme 70% fibervekt har vanligvis en tetthet på 0,055 pund per kubikk tomme.
2. Høy styrke
Selv om karbonfiberforsterkede polymerer er lette, har CFRP -kompositter høyere styrke og høyere stivhet per vekten av glassfiberkompositter. Sammenlignet med metallmaterialer er denne fordelen mer åpenbar.
Ulemper ved CFRP
1. Høye kostnader
Produksjonskostnadene for karbonfiberarmert plast er uoverkommelig. Karbonfiberpriser kan variere dramatisk avhengig av nåværende markedsforhold (tilbud og etterspørsel), typen karbonfiber (romfart mot kommersiell karakter) og størrelsen på fiberbunten. På et pund-for-pund-basis kan jomfru karbonfiber være 5 til 25 ganger dyrere enn glassfiber. Denne forskjellen er enda større når du sammenligner stål med CFRP.
2. Konduktivitet
Dette er fordelen og ulempen med karbonfiberkomposittmaterialer. Det avhenger av applikasjonen. Karbonfibre er ekstremt ledende og glassfibre er isolerende. Mange produkter bruker glassfiber i stedet for karbonfiber eller metall fordi de krever streng isolasjon. I produksjonen av verktøy krever mange produkter bruk av glassfibre.
Karbonfiberarmert plastbruk
Anvendelsene av karbonfiberarmert polymer er brede i livet, fra mekaniske deler til militære materialer.
(1)som tetningsemballasje
Karbonfiberforsterket PTFE-materiale kan gjøres til korrosjonsbestandig, slitasjebestandig og høye temperaturresistente tetningsringer eller pakking. Når den brukes til statisk tetning, er levetiden lengre, mer enn 10 ganger lengre enn for generell olje-avmerket asbestpakking. Det kan opprettholde tetningsytelsen under belastningsendringer og rask avkjøling og rask oppvarming. Og siden materialet ikke inneholder etsende stoffer, vil ingen pittingkorrosjon oppstå på metallet.
(2)som slipende deler
Ved å bruke dens selvblubberende egenskaper, kan den brukes som lagre, gir og stempelringer til spesielle formål. Som oljefrie smørte lagre for luftfartsinstrumenter og båndopptakere, oljefrie smørte tannhjul for elektriske transmisjonsdiesel lokomotiver (for å unngå ulykker forårsaket av oljelekkasje), oljefri smurt stempelringer på kompressorer, etc. I tillegg kan den også brukes som glidende lagre eller tetning i maten og farmasøytisk industri ved å ta fordel av den som ikke tar fordel av dens-titt-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-tetning.
(3) Som strukturelle materialer for luftfart, luftfart og missiler. Det ble først brukt i flyproduksjon for å redusere vekten av flyet og forbedre flyaktiviteten. Det brukes også i kjemisk, petroleum, elektrisk kraft, maskiner og andre næringer som en roterende eller gjengjeldende dynamisk tetning eller forskjellige statiske tetningsmaterialer.
Zhengxi er en profesjonellHydraulisk pressefabrikk i Kina, gir høy quliatyComposite Hydraulic PressFor å danne CFRP -produkter.
Post Time: Mai-25-2023
