З постійним розвитком композиційних матеріалів, крім пластмас, що підсилюють скловолокна, пластмас, пластмаси, що підсилюють вуглець, пластмаси, що посилюються на волокно тощо. Полімерні композити, посилені вуглецевим волокном (CFRP), - це легкі та міцні матеріали, які використовуються для виготовлення багатьох продуктів, які ми використовуємо в нашому повсякденному житті. Це термін, що використовується для опису композитних матеріалів, підсилених волокнами, які використовують вуглецеві волокна як основну структурну складову.
Таблиці змісту:
1. Полімерна структура, посилена вуглецевим волокном
2. Метод лиття підсилення вуглецевого волокна пластику
3. Властивості полімеру, посиленого вуглецевим волокном
4. Переваги CFRP
5. Недоліки CFRP
6. Використання пластику, посиленого вуглецевим волокном
Полімерна структура, посилена вуглецевим волокном
Пластик, посилений вуглецевим волокном, - це матеріал, утворений шляхом розташування матеріалів з вуглецевого волокна в певному напрямку та використання пов'язаних полімерних матеріалів. Діаметр вуглецевого волокна надзвичайно тонкий, приблизно 7 мкм, але його міцність надзвичайно висока.
Найбільш основною складовою одиницею композитного матеріалу, посиленого вуглецевим волокном, є нитка з вуглецевого волокна. Основна сировина вуглецевої нитки - преполімерний поліакрилонітрил (каструля), район або нафта. Потім вуглецеві нитки перетворюються на тканини вуглецевого волокна хімічними та механічними методами для деталей вуглецевого волокна.
Полімер зв'язування, як правило, є термореактивною смолою, такою як епоксид. Іноді використовуються інші терморетики або термопластичні полімери, такі як полівінілацетат або нейлон. Окрім вуглецевих волокон, композити також можуть містити Aramid Q, надвисоку молекулярну масу поліетилену, алюмінію або скляні волокна. На властивості кінцевого продукту з вуглецевого волокна також можуть впливати тип добавок, введені в матрицю зв'язку.
Метод ліплення пластику, посиленого вуглецевим волокном
Продукти вуглецевого волокна в основному відрізняються через різні процеси. Існує багато методів формування полімерних матеріалів, посилених вуглецевим волокном.
1. Метод ручної роботи
Розділений на сухий метод (попередньо підготовлений магазин) та мокрий метод (волоконна тканина та смола, склеєна для використання). Ручне складання також використовується для підготовки препрегів для використання у вторинних процесах формування, таких як стиснення. Цей метод - це те, де аркуші тканини з вуглецевого волокна ламіновані на формі для формування кінцевого продукту. Властивості міцності та жорсткості отриманого матеріалу оптимізовані шляхом вибору вирівнювання та плетіння тканинних волокон. Потім форма наповнюється епоксидною і виліковується теплом або повітрям. Цей виготовлений метод часто використовується для не напружених деталей, таких як кришки двигуна.
2. метод вакуумного формування
Для ламінованого препрегу необхідно чинити тиск через певний процес, щоб зробити його близьким до форми та вилікувати та сформувати його під певною температурою та тиском. Метод вакуумної сумки використовує вакуумний насос для евакуації внутрішньої сторони сумки, щоб негативний тиск між мішком і цвіль утворювали тиск, щоб композитний матеріал був близьким до форми.
На основі методу вакуумної сумки метод формування вакуумного сумки-аутоклава отриманий пізніше. Автоклави забезпечують більш високий тиск і тепло виліковують частину (замість природного затвердіння), ніж методи, що стосуються лише вакуумної сумки. Така частина має більш компактну структуру, кращу якість поверхні, може ефективно усунути бульбашки повітря (бульбашки значно впливатимуть на силу частини), а загальна якість вища. Насправді процес вакуумного мішка схожий на процес, що стикається з мобільним телефоном. Усунення бульбашок повітря є головним завданням.
3. Спосіб стиснення ліплення
Стиснення ліплення- це метод формування, який сприяє масовому виробництву та масовому виробництву. Полоски зазвичай виготовляються з верхніх і нижніх частин, які ми називаємо чоловічою формою та жіночою формою. Процес формування полягає в тому, щоб покласти килимок, виготовлений з препрегів у металеву лічильну форму, а під дією певної температури та тиску килимок нагрівається і пластифікується в порожнині форми, протікає під тиском і наповнює порожнину форми, а потім, а також ліплення та затвердіння для отримання продуктів. Однак цей метод має більш високу початкову вартість, ніж попередні, оскільки форма потребує дуже високоточної обробки з ЧПУ.
4. Намовна ліплення
Для деталей зі складними формами або у формі тіла революції, нитка нитка може бути використана для виготовлення деталі, обмотаючи нитку на оправку або ядрі. Після обмотки повне лікування і видаліть оправку. Наприклад, трубчасті суглоби, що використовуються в системах підвіски, можна зробити за допомогою цього методу.
5. МОРІННЯ ПЕРЕДАЧА
Літер для перенесення смоли (RTM) - відносно популярний метод формування. Його основними кроками є:
1. Помістіть підготовлену погану тканину з вуглецевого волокна у форму і закрийте форму.
2. Введіть в неї рідку термореактивну смолу, просочуйте арматуру та ліки.
Властивості полімеру, посиленого вуглецевим волокном
(1) Висока міцність і хороша еластичність.
Специфічна міцність (тобто відношення міцності на розрив до щільності) вуглецевого волокна в 6 разів перевищує сталь і в 17 разів більше алюмінію. Специфічний модуль (тобто співвідношення модуля Юнга до щільності, що є ознакою еластичності предмета) більше ніж у 3 рази більше сталі або алюмінію.
З високою специфічною міцністю він може нести велике робоче навантаження. Його максимальний робочий тиск може досягти 350 кг/см2. Крім того, він більш стислий і стійкий, ніж чистий F-4 та його коса.
(2) Хороша стійкість до втоми та стійкість до зносу.
Його резистентність до втоми набагато вища, ніж у епоксидної смоли і вище, ніж у металевих матеріалів. Графітові волокна самостійно змащують і мають невеликий коефіцієнт тертя. Кількість зносу в 5-10 разів менша, ніж загальні продукти азбесту або коси F-4.
(3) Хороша теплопровідність та теплостійкість.
Пластмаса, армовані вуглецевим волокном, мають хорошу теплопровідність, а тепло, що утворюється тертям, легко розсіюється. Інтер'єр непросто перегрівати та зберігати тепло і може використовуватися як динамічний ущільнювальний матеріал. У повітрі він може стабільно працювати в температурному діапазоні -120 ~ 350 ° C. З зменшенням вмісту лужних металів у вуглецевому волокні температура обслуговування може бути додатково підвищена. У інертному газі його пристосована температура може досягати приблизно 2000 ° C, і вона може протистояти різким змінам холоду та тепла.
(4) Хороша стійкість до вібрації.
Це нелегко резонувати або тремтіти, а також відмінний матеріал для зменшення вібрації та зменшення шуму.
Переваги CFRP
1. Легка вага
Традиційні пластмаси, армовані скловолокна, використовують безперервні скляні волокна та 70% скляних волокон (скляна вага/загальна вага) і, як правило, мають щільність 0,065 фунтів на кубічний дюйм. Композит CFRP з тією ж вагою 70% волокна, як правило, має щільність 0,055 фунтів на кубічний дюйм.
2.
Хоча полімери, посилені вуглецевим волокном, легкі, композити CFRP мають більшу міцність і більш високу жорсткість на одиницю ваги, ніж композити скляного волокна. У порівнянні з металевими матеріалами ця перевага є більш очевидною.
Недоліки CFRP
1. Висока вартість
Вартість виробництва пластику, посиленого вуглецевим волокном, є непомірною. Ціни на вуглецеві волокна можуть різко відрізнятися залежно від поточних ринкових умов (пропозиція та пропозиція), типу вуглецевого волокна (аерокосмічна та комерційна оцінка) та розміру пучка волокна. На основі фунта за фунт, вуглецеве волокно Virgin може бути в 5-25 разів дорожче, ніж скловолокна. Ця різниця ще більша при порівнянні сталі з CFRP.
2. Провідність
Це перевага та недолік композитних матеріалів з вуглецевого волокна. Це залежить від програми. Вуглецеві волокна надзвичайно електропровідні, а скляні волокна ізолюють. Багато продуктів використовують склопластик замість вуглецевого волокна або металу, оскільки вони потребують суворої ізоляції. У виробництві комунальних послуг багато продуктів потребують використання скляних волокон.
Пластикове використання вуглецевого волокна
Застосування полімеру, посиленого вуглецевим волокном, є широкими в житті, від механічних частин до військових матеріалів.
(1)як упаковка герметизації
Матеріал PTFE, посилений вуглецевим волокном, може бути перетворений на стійкий до корозії, стійкі до зносу та високотемпературні ущільнювальні кільця або упаковку. При використанні для статичної герметизації термін служби довше, що більше ніж у 10 разів довше, ніж загальна упаковка азбесту, що здійснюється нафтою. Він може підтримувати продуктивність герметизації під змінами навантаження та швидким охолодженням та швидким нагріванням. А оскільки матеріал не містить корозійних речовин, на металі не відбудеться корозія.
(2)як шліфувальні деталі
Використовуючи свої властивості, що змащуються, його можна використовувати як підшипники, передачі та поршневі кільця для спеціальних цілей. Такі як змащені підшипники для авіаційних інструментів та стрічкові рекорддери, без мастила з мастила для електричних дизельних локомотивів (щоб уникнути аварій, спричинених витоком нафти), без масляних змащених поршня на компресорах тощо. Це також може використовуватися як ковзаючі підшипники або герметичні дії в харчовій та фармацевтичній промисловості.
(3) як структурні матеріали для аерокосмічної, авіації та ракет. Він вперше був використаний у виробництві літаків для зменшення ваги літака та підвищення ефективності польоту. Він також використовується в хімічній, нафтовій, електричній енергетиці, машинах та інших галузях як поворотні або зворотні динамічні ущільнення або різні статичні матеріали ущільнення.
Чженсі - професіоналФабрика гідравлічної преси в Китаї, забезпечення високої куліїкомпозитний гідравлічний пресдля формування продуктів CFRP.
Час посади: 25-2023 травня
