Met die voortdurende ontwikkeling van saamgestelde materiale, het daar benewens die plastiek van glasveselversterkte plastiek, koolstofveselversterkte plastiek, boorveselversterkte plastiek, ens.Koolstofveselversterkte polimeerComposites (CFRP) is liggewig en sterk materiale wat gebruik word om baie produkte te vervaardig wat ons in ons daaglikse lewens gebruik.Dit is 'n term wat gebruik word om veselversterkte saamgestelde materiale te beskryf wat koolstofvesels as die belangrikste struktuurkomponent gebruik.
INHOUDSOPGAWE:
1. Koolstofveselversterkte polimeerstruktuur
2. Die vormmetode van koolstofveselversterkte plastiek
3. Eienskappe van koolstofveselversterkte polimeer
4. Voordele van CFRP
5. Nadele van CFRP
6. Koolstofveselversterkte plastiekgebruike
Koolstofveselversterkte polimeerstruktuur
Koolstofveselversterkte plastiek is 'n materiaal wat gevorm word deur koolstofveselmateriale in 'n sekere rigting te rangskik en gebonde polimeermateriale te gebruik.Die deursnee van koolstofvesel is buitengewoon dun, ongeveer 7 mikron, maar die sterkte daarvan is buitengewoon hoog.
Die mees basiese samestellende eenheid van koolstofveselversterkte saamgestelde materiaal is koolstofveselfilament.Die basiese grondstof van koolstoffilament is prepolymeer polyacrylonitril (PAN), Rayon of Petroleum Pitch.Die koolstoffilamente word dan in koolstofveselstowwe gemaak deur chemiese en meganiese metodes vir koolstofveselonderdele.
Die bindende polimeer is gewoonlik 'n termosetende hars soos epoxy.Ander termosette of termoplastiese polimere word soms gebruik, soos polivinielasetaat of nylon.Benewens koolstofvesels, kan komposiete ook aramiede Q, ultra-hoë molekulêre gewig poliëtileen, aluminium of glasvesels bevat.Die eienskappe van die finale koolstofveselproduk kan ook beïnvloed word deur die tipe bymiddels wat in die bindingsmatriks ingebring word.
Die vormmetode van koolstofveselversterkte plastiek
Koolstofveselprodukte verskil hoofsaaklik vanweë verskillende prosesse.Daar is baie metodes om koolstofveselversterkte polimeermateriaal te vorm.
1. Handopleg
Verdeel in die droë metode (vooraf voorbereide winkel) en 'n nat metode (veselstof en hars vasgeplak om te gebruik).Handoplegging word ook gebruik om prepregke voor te berei vir gebruik in sekondêre vormprosesse soos kompressievorming.Hierdie metode is waar velle koolstofveseldoek op 'n vorm gelamineer word om die finale produk te vorm.Die sterkte en styfheidseienskappe van die resulterende materiaal word geoptimaliseer deur die inrigting en weefsel van die stofvesels te kies.Die vorm word dan met epoksie gevul en met hitte of lug genees.Hierdie vervaardigingsmetode word dikwels gebruik vir onderdele wat nie gespanne is nie, soos enjinbedekkings.
2. Vakuumvormingsmetode
Vir die gelamineerde prepreg is dit nodig om druk deur 'n sekere proses toe te pas om dit naby die vorm te maak en dit te genees en te vorm onder 'n sekere temperatuur en druk.Die vakuumsakmetode gebruik 'n vakuumpomp om die binnekant van die vormsak te ontruim, sodat die negatiewe druk tussen die sak en die vorm 'n druk vorm, sodat die saamgestelde materiaal naby die vorm is.
Op grond van die vakuumsak-metode is die vakuumsak-outoklaafvormingsmetode later afgelei.Outoklawe sorg vir hoër druk en hitte genees die deel (in plaas van natuurlike uitharding) as metodes om vakuum-sakkies te slegs.So 'n deel het 'n meer kompakte struktuur, beter oppervlakgehalte, kan lugborrels effektief uitskakel (borrels sal die sterkte van die onderdeel grootliks beïnvloed), en die algehele kwaliteit is hoër.In werklikheid is die proses van vakuumsak soortgelyk aan die van die selfoonfilms.Die uitskakeling van lugborrels is 'n belangrike taak.
3. Kompressie -vormmetode
Kompressievormingis 'n vormmetode wat bevorderlik is vir massaproduksie en massaproduksie.Skimmels is gewoonlik van boonste en onderste dele, wat ons manlike vorm en 'n vroulike vorm noem.Die vormproses is om die mat van prepregs in die metaal -toonbankvorm te plaas, en onder die werking van sekere temperatuur en druk word die mat verhit en in die vormholte geplastiseer, onder druk vloei en die vormholte vul, en dan En vorm en uitharding om produkte te bekom.Hierdie metode het egter 'n hoër aanvanklike koste as die vorige, aangesien die vorm baie hoë presisie CNC-bewerking benodig.
4. Kontrakende vorm
Vir dele met komplekse vorms of in die vorm van 'n omwentelingsliggaam, kan 'n filamentwikkelaar gebruik word om die onderdeel te maak deur die filament op 'n deurn of kern te wikkel.Nadat die wikkeling volledige genesing is en die mandrel verwyder.Byvoorbeeld, buisvormige gewrigsarms wat in suspensie -stelsels gebruik word, kan volgens hierdie metode gemaak word.
5. Harsoordragvorming
Harsoordragvorming (RTM) is 'n relatief gewilde vormmetode.Die basiese stappe is:
1. Plaas die voorbereide slegte koolstofveselstof in die vorm en maak die vorm toe.
2. Spuit vloeibare termosetering van hars daarin, impregneer die versterkingsmateriaal en genesing.
Eienskappe van koolstofveselversterkte polimeer
(1) Hoë sterkte en goeie elastisiteit.
Die spesifieke sterkte (dit wil sê die verhouding van treksterkte tot digtheid) van koolstofvesel is 6 keer die van staal en 17 keer die van aluminium.Die spesifieke modulus (dit wil sê die verhouding van Young se modulus tot digtheid, wat 'n teken is van die elastisiteit van 'n voorwerp) is meer as 3 keer die van staal of aluminium.
Met 'n hoë spesifieke sterkte kan dit 'n groot werklas dra.Die maksimum werksdruk kan 350 kg/cm2 bereik.Daarbenewens is dit meer saamdrukbaar en veerkragtig as suiwer F-4 en sy vlegsel.
(2) Goeie moegheidsweerstand en slytweerstand.
Die moegheidsweerstand is baie hoër as dié van epoksiehars en hoër as dié van metaalmateriaal.Grafietvesels is selfvervaardigend en het 'n klein wrywingskoëffisiënt.Die hoeveelheid slytasie is 5-10 keer kleiner as dié van algemene asbesprodukte of F-4-vlegsels.
(3) Goeie termiese geleidingsvermoë en hitteweerstand.
Koolstofveselversterkte plastiek het goeie termiese geleidingsvermoë, en die hitte wat deur wrywing gegenereer word, word maklik versprei.Die interieur is nie maklik om hitte te oorverhit en op te slaan nie en kan as 'n dinamiese seëlmateriaal gebruik word.In die lug kan dit stabiel werk in die temperatuurbereik van -120 ~ 350 ° C.Met die vermindering van alkali -metaalinhoud in koolstofvesel, kan die dienstemperatuur verder verhoog word.In 'n inerte gas kan die aanpasbare temperatuur ongeveer 2000 ° C bereik, en dit kan skerp veranderinge in koue en hitte weerstaan.
(4) Goeie vibrasieweerstand.
Dit is nie maklik om te resoneer of te fladder nie, en dit is ook 'n uitstekende materiaal vir die vermindering van vibrasie en geraasvermindering.
Voordele van CFRP
1. Ligte gewig
Tradisionele glasveselversterkte plastiek Gebruik deurlopende glasvesels en 70% glasvesels (glasgewig/totale gewig) en het tipies 'n digtheid van 0,065 pond per kubieke duim.'N CFRP -samestelling met dieselfde 70% veselgewig het tipies 'n digtheid van 0,055 pond per kubieke duim.
2. Hoë sterkte
Alhoewel koolstofveselversterkte polimere liggewig is, het CFRP -komposiete 'n hoër sterkte en 'n hoër styfheid per eenheid gewig as glasveselkomposiete.In vergelyking met metaalmateriaal, is hierdie voordeel duideliker.
Nadele van CFRP
1. Hoë koste
Die produksiekoste van koolstofveselversterkte plastiek is verbode.Koolstofveselpryse kan dramaties wissel, afhangende van die huidige marktoestande (vraag en aanbod), die tipe koolstofvesel (lugvaart teenoor kommersiële graad) en die grootte van die veselbundel.Op 'n pond-vir-pond-basis kan maagdelike koolstofvesel 5 tot 25 keer duurder wees as glasvesel.Hierdie verskil is selfs groter as u staal met CFRP vergelyk.
2. Geleidingsvermoë
Dit is die voordeel en nadeel van koolstofvesel -saamgestelde materiale.Dit hang af van die toepassing.Koolstofvesels is uiters geleidend en glasvesels is isolerend.Baie produkte gebruik veselglas in plaas van koolstofvesel of metaal omdat dit streng isolasie benodig.In die vervaardiging van nutsdienste benodig baie produkte die gebruik van glasvesels.
Koolstofveselversterkte plastiekgebruike
DieToepassings van koolstofveselversterkte polimeeris wyd in die lewe, van meganiese dele tot militêre materiale.
(1)As verseëlingverpakking
Koolstofveselversterkte PTFE-materiaal kan gemaak word in korrosie-weerstandige, slytasie-weerstandige en hoë-temperatuur-weerstandige verseëlingringe of verpakking.As dit vir statiese verseëling gebruik word, is die lewensduur langer, meer as tien keer langer as dié van algemene olie-onderdompelde asbesverpakking.Dit kan seëlverrigting onder lasveranderings en vinnige verkoeling en vinnige verhitting handhaaf.En aangesien die materiaal nie korrosiewe stowwe bevat nie, sal geen korrosie op die metaal voorkom nie.
(2)as slypende dele
Deur gebruik te maak van die self-verbrokkelende eienskappe, kan dit as laers, ratte en suierringe gebruik word vir spesiale doeleindes.Soos olievrye gesmeerde laers vir lugvaartinstrumente en bandopnemers, olievrye gesmeerde ratte vir lokomotiewe vir elektriese transmissie (om ongelukke wat veroorsaak word deur olielekkasie), olievrye gesmeerde suierringe op kompressors, ens. word ook as skuiflaers of seëls in die voedsel- en farmaseutiese nywerhede gebruik deur die nie-giftige eienskappe te benut.
(3) as strukturele materiale vir lug- en lugvaart, lugvaart en missiele.Dit is die eerste keer in vliegtuigvervaardiging gebruik om die gewig van die vliegtuig te verminder en om vlugdoeltreffendheid te verbeter.Dit word ook gebruik in chemiese, petroleum-, elektriese krag, masjinerie en ander bedrywe as 'n roterende of wederkerende dinamiese seël of verskillende statiese seëlmateriaal.
Zhengxi is 'n professionele persoonhidrouliese persfabriek in China, wat hoë-Quliaty biedSaamgestelde hidrouliese persvir die vorming van CFRP -produkte.
Postyd: 25 Mei 2023
