Pamoja na maendeleo ya kuendelea ya vifaa vya mchanganyiko, pamoja na plastiki yenye nyuzi za kioo, plastiki iliyoimarishwa na nyuzi za kaboni, plastiki iliyoimarishwa na nyuzi za boroni, nk.Mchanganyiko wa polima iliyoimarishwa kwa nyuzi za kaboni (CFRP) ni nyenzo nyepesi na kali ambazo hutumiwa kutengeneza bidhaa nyingi tunazotumia katika maisha yetu ya kila siku.Ni neno linalotumiwa kuelezea nyenzo za ujumuishaji zilizoimarishwa kwa nyuzinyuzi ambazo hutumia nyuzi za kaboni kama sehemu kuu ya kimuundo.
Jedwali la Yaliyomo:
1. Muundo wa Polymer ulioimarishwa wa Fiber ya Carbon
2. Njia ya Ukingo wa Plastiki Iliyoimarishwa ya Fiber ya Carbon
3. Sifa za Carbon Fiber Reinforced Polymer
4. Faida za CFRP
5. Hasara za CFRP
6. Matumizi ya Plastiki Iliyoimarishwa na Nyuzi za Carbon
Muundo wa Polymer ulioimarishwa wa Fiber ya Carbon
Plastiki iliyoimarishwa ya nyuzi za kaboni ni nyenzo inayoundwa kwa kupanga vifaa vya nyuzi za kaboni katika mwelekeo fulani na kutumia vifaa vya polima vilivyounganishwa.Kipenyo cha nyuzi za kaboni ni nyembamba sana, kuhusu microns 7, lakini nguvu zake ni za juu sana.
Kitengo cha msingi zaidi cha nyenzo za ujumuishaji zilizoimarishwa za nyuzi kaboni ni filamenti ya nyuzi kaboni.Malighafi ya msingi ya filamenti ya kaboni ni prepolymer polyacrylonitrile (PAN), rayon, au lami ya petroli.Filamenti za kaboni hutengenezwa kuwa vitambaa vya nyuzi za kaboni kwa mbinu za kemikali na mitambo kwa sehemu za nyuzi za kaboni.
Polima inayofunga kawaida ni resini ya kuweka joto kama vile epoksi.Vidhibiti vingine vya joto au polima za thermoplastic wakati mwingine hutumiwa, kama vile acetate ya polyvinyl au nailoni.Kando na nyuzi za kaboni, composites pia inaweza kuwa na aramid Q, polyethilini yenye uzito wa juu zaidi wa molekuli, alumini, au nyuzi za glasi.Sifa za bidhaa ya mwisho ya nyuzi za kaboni pia zinaweza kuathiriwa na aina ya viungio vinavyoletwa kwenye tumbo la kuunganisha.
Njia ya Uundaji wa Plastiki Iliyoimarishwa ya Fiber ya Carbon
Bidhaa za nyuzi za kaboni ni tofauti hasa kutokana na taratibu tofauti.Kuna njia nyingi za kutengeneza vifaa vya polymer iliyoimarishwa na fiber kaboni.
1. Mbinu ya Kuweka Mikono
Imegawanywa katika njia kavu (duka iliyotayarishwa kabla) na njia ya mvua (kitambaa cha nyuzi na resin glued kutumia).Kuweka mikono pia hutumika kuandaa prepregs kwa ajili ya matumizi katika michakato ya pili ya ukingo kama vile ukingo wa kukandamiza.Njia hii ni pale ambapo karatasi za nguo za nyuzi za kaboni zinawekwa laminated kwenye mold ili kuunda bidhaa ya mwisho.Nguvu na ugumu wa mali ya nyenzo zinazozalishwa huboreshwa kwa kuchagua usawa na weave ya nyuzi za kitambaa.Kisha mold hujazwa na epoxy na kutibiwa na joto au hewa.Njia hii ya utengenezaji mara nyingi hutumiwa kwa sehemu zisizo na mkazo, kama vile vifuniko vya injini.
2. Mbinu ya Kutengeneza Ombwe
Kwa prepreg laminated, ni muhimu kuomba shinikizo kupitia mchakato fulani ili kuifanya karibu na mold na kuponya na kuunda chini ya joto na shinikizo fulani.Njia ya mfuko wa utupu hutumia pampu ya utupu ili kuhamisha ndani ya mfuko wa kutengeneza ili shinikizo hasi kati ya mfuko na mold kuunda shinikizo ili nyenzo ya composite iko karibu na mold.
Kwa misingi ya njia ya mfuko wa utupu, njia ya kuunda mfuko wa utupu-autoclave ilitolewa baadaye.Autoclaves hutoa shinikizo la juu na huponya joto sehemu (badala ya kuponya asili) kuliko njia za mifuko ya utupu pekee.Sehemu hiyo ina muundo wa kompakt zaidi, ubora wa uso bora, unaweza kuondokana na Bubbles za hewa kwa ufanisi (Bubbles itaathiri sana nguvu ya sehemu), na ubora wa jumla ni wa juu.Kwa kweli, mchakato wa kuweka mifuko ya utupu ni sawa na ule wa kubandika filamu ya simu ya rununu.Kuondoa Bubbles za hewa ni kazi kubwa.
3. Njia ya Ukandamizaji wa Ukandamizaji
Ukingo wa compressionni njia ya ukingo ambayo inafaa kwa uzalishaji wa wingi na uzalishaji kwa wingi.Mara nyingi ukungu hutengenezwa kwa sehemu za juu na chini, ambazo tunaziita ukungu wa kiume na ukungu wa kike.Mchakato wa ukingo ni kuweka mkeka uliotengenezwa na prepregs kwenye mold ya kukabiliana na chuma, na chini ya hatua ya joto na shinikizo fulani, mkeka huwashwa na kutengenezwa plastiki kwenye cavity ya ukungu, hutiririka chini ya shinikizo, na kujaza uso wa ukungu, na kisha. Na ukingo na uponyaji ili kupata bidhaa.Hata hivyo, njia hii ina gharama kubwa zaidi ya awali kuliko zile zilizopita, kwani mold inahitaji machining ya CNC ya juu sana.
4. Ukingo wa Upepo
Kwa sehemu zilizo na maumbo magumu au katika sura ya mwili wa mapinduzi, upepo wa filamenti unaweza kutumika kutengeneza sehemu hiyo kwa kupiga filamenti kwenye mandrel au msingi.Baada ya vilima ni tiba kamili na kuondoa mandrel.Kwa mfano, silaha za pamoja za tubulari zinazotumiwa katika mifumo ya kusimamishwa zinaweza kufanywa kwa kutumia njia hii.
5. Ukingo wa Uhamisho wa Resin
Ukingo wa uhamishaji wa resini (RTM) ni njia maarufu ya ukingo.Hatua zake za msingi ni:
1. Weka kitambaa cha nyuzi za kaboni kilichopangwa tayari kwenye mold na funga mold.
2. Ingiza resin ya thermosetting ya kioevu ndani yake, weka nyenzo za kuimarisha, na tiba.
Sifa za Carbon Fiber Reinforced Polymer
(1) Nguvu ya juu na elasticity nzuri.
Nguvu maalum (yaani, uwiano wa nguvu ya mkazo na msongamano) ya nyuzi za kaboni ni mara 6 ya chuma na mara 17 ya alumini.Moduli maalum (yaani, uwiano wa moduli ya Young kwa msongamano, ambayo ni ishara ya unyumbufu wa kitu) ni zaidi ya mara 3 ya chuma au alumini.
Kwa nguvu maalum ya juu, inaweza kubeba mzigo mkubwa wa kazi.Shinikizo lake la juu la kufanya kazi linaweza kufikia kilo 350 / cm2.Kwa kuongeza, ni zaidi ya kukandamiza na kustahimili kuliko F-4 safi na braid yake.
(2) upinzani mzuri wa uchovu na upinzani wa kuvaa.
Upinzani wake wa uchovu ni wa juu zaidi kuliko ule wa resin epoxy na juu zaidi kuliko ile ya vifaa vya chuma.Nyuzi za grafiti zinajipaka na zina mgawo mdogo wa msuguano.Kiasi cha kuvaa ni mara 5-10 ndogo kuliko ile ya bidhaa za asbestosi ya jumla au braids F-4.
(3) conductivity nzuri ya mafuta na upinzani wa joto.
Plastiki zilizoimarishwa za nyuzi za kaboni zina conductivity nzuri ya mafuta, na joto linalotokana na msuguano hutolewa kwa urahisi.Mambo ya ndani si rahisi kupasha joto na kuhifadhi joto na inaweza kutumika kama nyenzo ya kuziba yenye nguvu.Katika hewa, inaweza kufanya kazi kwa utulivu katika anuwai ya joto ya -120 ~ 350 ° C.Kwa kupunguzwa kwa maudhui ya chuma ya alkali katika fiber kaboni, joto la huduma linaweza kuongezeka zaidi.Katika gesi ya ajizi, joto lake linaloweza kubadilika linaweza kufikia karibu 2000 ° C, na linaweza kuhimili mabadiliko makali katika baridi na joto.
(4) Upinzani mzuri wa vibration.
Si rahisi kutoa sauti au kupepea, na pia ni nyenzo bora ya kupunguza mtetemo na kupunguza kelele.
Faida za CFRP
1. Uzito wa Mwanga
Plastiki za jadi zilizoimarishwa za nyuzinyuzi za glasi hutumia nyuzi za glasi zisizobadilika na nyuzi 70% za glasi (uzito wa kioo/jumla ya uzito) na kwa kawaida huwa na msongamano wa pauni 0.065 kwa kila inchi ya ujazo.Kiunzi cha CFRP chenye uzito sawa wa nyuzi 70% kwa kawaida huwa na msongamano wa pauni 0.055 kwa kila inchi ya ujazo.
2. Nguvu ya Juu
Ingawa polima zilizoimarishwa za nyuzinyuzi za kaboni ni nyepesi, composites za CFRP zina nguvu ya juu na ugumu wa juu kwa kila uzito wa kitengo kuliko composites za nyuzi za glasi.Ikilinganishwa na vifaa vya chuma, faida hii ni dhahiri zaidi.
Hasara za CFRP
1. Gharama kubwa
Gharama ya uzalishaji wa plastiki iliyoimarishwa ya nyuzi za kaboni ni kubwa sana.Bei za nyuzi za kaboni zinaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa kulingana na hali ya sasa ya soko (ugavi na mahitaji), aina ya nyuzinyuzi za kaboni (anga ya anga dhidi ya daraja la kibiashara), na saizi ya bando la nyuzi.Kwa msingi wa pauni kwa pauni, nyuzinyuzi ya kaboni bikira inaweza kuwa ghali mara 5 hadi 25 kuliko nyuzi za glasi.Tofauti hii ni kubwa zaidi wakati wa kulinganisha chuma na CFRP.
2. Uendeshaji
Hii ni faida na hasara ya vifaa vya mchanganyiko wa fiber kaboni.Inategemea maombi.Nyuzi za kaboni ni conductive sana na nyuzi za glasi ni za kuhami joto.Bidhaa nyingi hutumia fiberglass badala ya fiber kaboni au chuma kwa sababu zinahitaji insulation kali.Katika uzalishaji wa huduma, bidhaa nyingi zinahitaji matumizi ya nyuzi za kioo.
Matumizi ya Plastiki Yanayoimarishwa na Nyuzi za Carbon
Utumizi wa polima iliyoimarishwa na nyuzi za kaboni ni pana katika maisha, kutoka sehemu za mitambo hadi vifaa vya kijeshi.
(1)kama kufunga kufunga
Nyenzo za PTFE zilizoimarishwa za nyuzi za kaboni zinaweza kufanywa kuwa pete au ufungashaji zinazostahimili kutu, sugu kuvaa, na vifungashio vinavyostahimili joto la juu.Inapotumiwa kwa kuziba tuli, maisha ya huduma ni ya muda mrefu, zaidi ya mara 10 zaidi kuliko yale ya kufunga kwa asbestosi ya jumla ya mafuta.Inaweza kudumisha utendaji wa kuziba chini ya mabadiliko ya mzigo na baridi ya haraka na inapokanzwa haraka.Na kwa kuwa nyenzo hazina vitu vya babuzi, hakuna kutu ya shimo itatokea kwenye chuma.
(2)kama sehemu za kusaga
Kwa kutumia sifa zake za kujipaka mafuta, inaweza kutumika kama fani, gia, na pete za pistoni kwa madhumuni maalum.Kama vile fani zisizo na mafuta za vyombo vya anga na vinasa sauti, gia zisizo na mafuta za injini za dizeli za kusambaza umeme (ili kuepuka ajali zinazosababishwa na uvujaji wa mafuta), pete za pistoni zisizo na mafuta kwenye compressor, nk. Zaidi ya hayo, inaweza pia inaweza kutumika kama fani za kuteleza au mihuri katika tasnia ya chakula na dawa kwa kuchukua faida ya sifa zake zisizo za sumu.
(3) Kama nyenzo za muundo wa anga, anga, na makombora.Ilitumika kwa mara ya kwanza katika utengenezaji wa ndege ili kupunguza uzito wa ndege na kuboresha ufanisi wa ndege.Pia hutumika katika kemikali, petroli, nguvu za umeme, mashine, na viwanda vingine kama muhuri unaozunguka au unaofanana au nyenzo mbalimbali za muhuri tuli.
Zhengxi ni mtaalamukiwanda cha vyombo vya habari vya majimaji nchini China, kutoa ubora wa juuvyombo vya habari vya hydraulic compositekwa kutengeneza bidhaa za CFRP.
Muda wa kutuma: Mei-25-2023
