Z nenehnim razvojem sestavljenih materialov so se pojavili poleg plastike, ojačane s steklenimi vlakni, se pojavile tudi plastike, okrepljene z ogljikovimi vlakni, plastiko, ojačane z borovimi vlakni itd. Polimerni kompoziti, ojačani z ogljikovimi vlakni (CFRP), so lahki in močni materiali, ki se uporabljajo za izdelavo številnih izdelkov, ki jih uporabljamo v svojem vsakdanjem življenju. To je izraz, ki se uporablja za opis sestavljenih materialov, ojačanih z vlakni, ki uporabljajo ogljikova vlakna kot glavno konstrukcijsko komponento.
Tabela vsebine:
1. Polimerna struktura, ojačana z ogljikovimi vlakninami
2. Način oblikovanja plastike, ojačane z ogljikovimi vlakninami
3. Lastnosti polimera, ojačanega z ogljikovimi vlakninami
4. Prednosti CFRP
5. Slabosti CFRP
6. Plastična uporaba iz ogljikovih vlaken
Polimerna struktura, ojačana z ogljikovimi vlakninami
Plastika, ojačana z ogljikovimi vlakninami, je material, oblikovan z razporeditvijo materialov iz ogljikovih vlaken v določeni smeri in z uporabo vezanih polimernih materialov. Premer ogljikovih vlaken je izjemno tanek, približno 7 mikronov, vendar je njegova moč izjemno visoka.
Najosnovnejša sestavina sestavljenega materiala iz ogljikovih vlaken je filament iz ogljikovih vlaken. Osnovni surovina ogljikove nitke je predolimer poliakrilonitril (PAN), rajon ali naftni nagib. Ogljikove filamente se nato izdelajo v tkanine iz ogljikovih vlaken s kemičnimi in mehanskimi metodami za dele ogljikovih vlaken.
Vezavni polimer je ponavadi termoset jelna smola, kot je epoksi. Včasih se uporabljajo drugi termoset ali termoplastični polimeri, na primer polivinil acetat ali najlon. Poleg ogljikovih vlaken lahko kompoziti vsebujejo tudi aramid Q, ultra visok molekulski polietilen, aluminija ali steklena vlakna. Na lastnosti končnega izdelka iz ogljikovih vlaken lahko vpliva tudi vrsta dodatkov, vnesenih v matrico vezave.
Način oblikovanja plastike, ojačane z ogljikovimi vlakninami
Izdelki iz ogljikovih vlaken so v glavnem različni zaradi različnih procesov. Obstaja veliko metod za oblikovanje polimernih materialov, ojačanih z ogljikovimi vlakni.
1. Način postavitve rok
Razdeljeno na suho metodo (predhodno pripravljena trgovina) in mokre metode (vlakna in smola, prilepljena za uporabo). Postavitev rok se uporablja tudi za pripravo predpreg za uporabo v sekundarnih procesih oblikovanja, kot je stiskanje. Ta metoda je tam, kjer so listi iz ogljikovih vlaken laminirani na kalupu, da tvorijo končni izdelek. Lastnosti trdnosti in togosti nastalega materiala so optimizirane z izbiro poravnave in tkanja tkaninskih vlaken. Kalup se nato napolni z epoksi in ozdravi s toploto ali zrakom. Ta metoda izdelave se pogosto uporablja za nedrečene dele, kot so prevleke motorjev.
2. Metoda oblikovanja vakuuma
Za laminirani predpreg je treba s pomočjo določenega postopka pritiskati, da se približa plesni in ga ozdravi in oblikuje pod določeno temperaturo in pritiskom. Metoda vakuumske vrečke uporablja vakuumsko črpalko za evakuacijo notranjosti torbe za oblikovanje, tako da negativni tlak med vrečko in kalupom tvori tlak, tako da je kompozitni material blizu kalupa.
Na podlagi metode vakuumske vrečke je bila pozneje izpeljana metoda tvorjenja vakuumske vrečke-autoklave. Avtoklavi zagotavljajo večje pritiske in toplotno zdravijo del (namesto naravnega strjevanja) kot metode samo vakuumske vrečke. Takšen del ima bolj kompaktno strukturo, boljšo kakovost površine, lahko učinkovito odpravi zračne mehurčke (mehurčki bodo močno vplivali na moč dela), splošna kakovost pa je višja. Pravzaprav je postopek vakuumske vreče je podoben postopku zapiranje filmov mobilnega telefona. Odprava zračnih mehurčkov je glavna naloga.
3. Metoda stiskanja
Oblikovanje stiskanjaje metoda oblikovanja, ki pripomore k množični proizvodnji in množični proizvodnji. Kalupi so običajno izdelani iz zgornjega in spodnjega dela, ki mu pravimo moški kalup in ženski plesen. Postopek oblikovanja je, da postavimo preprogo, narejeno iz prelaga v kovinski števec, in pod delovanjem določene temperature in tlaka se mat segreva in plastificira v votlini plesni, teče pod tlakom in napolni kalupno votlino, nato pa in utrjevanje in utrjevanje, da dobimo izdelke. Vendar ima ta metoda višji začetni stroški kot prejšnja, saj plesen zahteva zelo visoko natančno obdelavo CNC.
4. Navijanje oblikovanja
Za dele s kompleksnimi oblikami ali v obliki revolucijskega telesa lahko za izdelavo dela uporabimo nitka z navijanjem filamenta na trgu ali jedru. Po navijanju je popolno ozdravitev in odstranite uboj. Na primer, cevaste roke sklepa, ki se uporabljajo v sistemih suspenzije, je mogoče izdelati s to metodo.
5. Oblikovanje prenosa smole
Oblikovanje prenosa smole (RTM) je razmeroma priljubljena metoda oblikovanja. Njeni osnovni koraki so:
1. Pripravljeno slabo tkanino iz ogljikovih vlaken postavite v kalup in zaprite kalup.
2. Vbrizgajte tekočo termosetsko smolo vanjo, impregnirajte ojačitveni material in ozdravite.
Lastnosti polimera, ojačanega z ogljikovimi vlakninami
(1) Visoka moč in dobra elastičnost.
Specifična trdnost (to je razmerje med natezno trdnostjo in gostoto) ogljikovih vlaken je 6 -krat večja od jekla in 17 -krat večja kot aluminija. Specifični modul (torej razmerje Youngovega modula in gostote, ki je znak elastičnosti predmeta) je več kot 3 -krat večji od jekla ali aluminija.
Z visoko specifično močjo lahko nosi veliko delovno obremenitev. Njegov največji delovni tlak lahko doseže 350 kg/cm2. Poleg tega je bolj stisljiv in prožen kot čisti F-4 in njegova pletenica.
(2) Dobra odpornost proti utrujenosti in odpornost proti obrabi.
Njegova odpornost na utrujenost je veliko večja od odpornosti epoksidne smole in višja od kovinske materiale. Grafitna vlakna so samovšečna in imajo majhen koeficient trenja. Količina obrabe je 5-10-krat manjša od višine splošnih azbestnih izdelkov ali pletenic F-4.
(3) Dobra toplotna prevodnost in toplotna odpornost.
Plastika, ojačana z ogljikovimi vlakni, ima dobro toplotno prevodnost, toplota, ki jo ustvarja trenje, pa se zlahka razblini. Notranjosti ni enostavno pregreti in shranjevati toplote in se lahko uporablja kot dinamični tesnilni material. V zraku lahko stabilno deluje v temperaturnem območju od -120 ~ 350 ° C. Z zmanjšanjem vsebnosti alkalijskih kovin v ogljikovih vlaknih se lahko temperatura servisa še poveča. V inertnem plinu lahko njegova prilagodljiva temperatura doseže približno 2000 ° C in lahko prenese ostre spremembe v mrazu in vročini.
(4) Dobra upornost vibracij.
Ni enostavno odmevati ali trepetati, prav tako pa je odličen material za zmanjšanje vibracij in zmanjšanje hrupa.
Prednosti CFRP
1. lahka teža
Tradicionalna plastika, ojačana s steklenimi vlakninami, uporablja neprekinjena steklena vlakna in 70% steklena vlakna (steklena teža/skupna teža) in imajo običajno gostoto 0,065 funtov na kubični palec. CFRP kompozit z enako 70 -odstotno težo vlaken ima običajno gostoto 0,055 kilogramov na kubični palec.
2. Visoka moč
Čeprav so polimeri, ojačani z ogljikovimi vlakni, lahki, imajo CFRP kompoziti večjo trdnost in večjo togost na enoto teže kot kompoziti iz steklenih vlaken. V primerjavi s kovinskimi materiali je ta prednost bolj očitna.
Slabosti CFRP
1. visoki stroški
Stroški proizvodnje plastike, ojačane z ogljikovimi vlakni, so previsoki. Cene ogljikovih vlaken se lahko močno razlikujejo glede na trenutne tržne razmere (ponudba in povpraševanje), vrsto ogljikovih vlaken (vesoljsko in vesoljsko in komercialno oceno) in velikost svežnja vlaken. Virgin ogljikove vlaknine so lahko na kilogram za kilogram za kilograme 5 do 25-krat dražje od steklenih vlaken. Ta razlika je še večja, če primerjate jeklo s CFRP.
2. prevodnost
To je prednost in pomanjkljivost kompozitnih materialov iz ogljikovih vlaken. Odvisno je od aplikacije. Ogljikova vlakna so izjemno prevodna, steklena vlakna pa izolirajo. Številni izdelki namesto ogljikovih vlaken ali kovine uporabljajo stekla iz vlaken, ker potrebujejo strogo izolacijo. Pri proizvodnji komunalnih storitev mnogi izdelki zahtevajo uporabo steklenih vlaken.
Plastična uporaba iz ogljikovih vlaken
Uporaba polimera, ojačanih z ogljikovimi vlakni, so široka v življenju, od mehanskih delov do vojaških materialov.
(1)kot tesnjenje pakiranja
PTFE material, ojačenega z ogljikovimi vlakni, lahko naredite v korozijsko odporno, odporno proti obrabi in visokotemperaturne odporne tesnilne obroče ali pakiranje. Kadar se uporablja za statično tesnjenje, je življenjska doba daljša, več kot 10-krat daljša od življenja splošnega azbesta, ki ga je oljno popestril. Ohranja lahko zmogljivost tesnjenja pri spremembah obremenitve in hitrem hlajenju in hitrem ogrevanju. In ker material ne vsebuje jedkovih snovi, na kovini ne bo prišlo do korozije.
(2)kot brusilni deli
Če s svojimi samoumevnimi lastnostmi uporabimo lahko ležaje, prestave in batne obroče za posebne namene. Na primer mazani ležaji brez olja za letalske instrumente in snemalnike trakov, mazalne prestave brez olja za dizelske lokomotive električnega prenosa (da se izognejo nesrečam, ki jih povzroča puščanje olja), mazane obroče brez olja za kompresorje itd. Poleg tega lahko uporabimo tudi kot naravnane karakteristike in farmacevtske industrije.
(3) Kot strukturni materiali za vesoljsko, letalstvo in rakete. Najprej so ga uporabili v proizvodnji zrakoplovov za zmanjšanje teže zrakoplova in izboljšanje učinkovitosti letenja. Uporablja se tudi v kemičnih, naftnih, električnih, strojih in drugih panogah kot vrtljivem ali vzajemnem dinamičnem tesnilu ali različnih statičnih materialih.
Zhengxi je profesionalecHidravlična tovarna tiska na Kitajskem, zagotavljanje visokega QuliatyjaSestavljen hidravlični tiskza oblikovanje izdelkov CFRP.
Čas objave: maj-25-2023
