የመጨረሻው የ CFRP መመሪያ፡ የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፕላስቲክ/ፖሊመር

የተቀናበሩ ቁሶች ቀጣይነት ባለው እድገት ከመስታወት ፋይበር-የተጠናከሩ ፕላስቲኮች በተጨማሪ የካርቦን ፋይበር-የተጠናከሩ ፕላስቲኮች ፣ ቦሮን ፋይበር-የተጠናከሩ ፕላስቲኮች ፣ ወዘተ.የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመርኮምፖዚትስ (CFRP) በዕለት ተዕለት ሕይወታችን ውስጥ የምንጠቀማቸውን ብዙ ምርቶችን ለማምረት የሚያገለግሉ ቀላል እና ጠንካራ እቃዎች ናቸው.የካርቦን ፋይበርን እንደ ዋና መዋቅራዊ አካል የሚጠቀሙ ፋይበር-የተጠናከሩ ድብልቅ ቁሳቁሶችን ለመግለጽ የሚያገለግል ቃል ነው።

የይዘት ማውጫ፡

1. የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመር መዋቅር
2. የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፕላስቲክ የመቅረጽ ዘዴ
3. የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመር ባህሪያት
4. የ CFRP ጥቅሞች
5. የ CFRP ጉዳቶች
6. የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ የፕላስቲክ አጠቃቀሞች

የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመር መዋቅር

የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፕላስቲክ በተወሰነ አቅጣጫ የካርቦን ፋይበር ቁሳቁሶችን በማስተካከል እና የተጣመሩ ፖሊመር ቁሳቁሶችን በመጠቀም የተሰራ ቁሳቁስ ነው.የካርቦን ፋይበር ዲያሜትር እጅግ በጣም ቀጭን ነው, ወደ 7 ማይክሮን ነው, ነገር ግን ጥንካሬው እጅግ በጣም ከፍተኛ ነው.

በጣም መሠረታዊው የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ የተቀናጀ ቁሳቁስ ክፍል የካርቦን ፋይበር ክር ነው።የካርቦን ክር መሰረታዊ ጥሬ እቃ ፕሪፖሊመር ፖሊacrylonitrile (PAN), ሬዮን ወይም ፔትሮሊየም ሬንጅ ነው.የካርቦን ክሮች በኬሚካላዊ እና ሜካኒካል ዘዴዎች ለካርቦን ፋይበር ክፍሎች ወደ ካርቦን ፋይበር ጨርቆች የተሰሩ ናቸው.

ማያያዣው ፖሊመር ብዙውን ጊዜ እንደ epoxy ያለ የሙቀት ማስተካከያ ሙጫ ነው።ሌሎች ቴርሞሴቶች ወይም ቴርሞፕላስቲክ ፖሊመሮች አንዳንድ ጊዜ እንደ ፖሊቪኒል አሲቴት ወይም ናይሎን ያሉ ጥቅም ላይ ይውላሉ።ከካርቦን ፋይበር በተጨማሪ ውህዶች አራሚድ ኪ፣ እጅግ በጣም ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ፖሊ polyethylene፣ አሉሚኒየም ወይም የመስታወት ፋይበር ሊይዙ ይችላሉ።የመጨረሻው የካርቦን ፋይበር ምርት ባህሪያት ወደ ትስስር ማትሪክስ ውስጥ በሚገቡት ተጨማሪዎች አይነት ሊነኩ ይችላሉ.

የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፕላስቲክ የመቅረጽ ዘዴ

የካርቦን ፋይበር ምርቶች በተለያዩ ሂደቶች ምክንያት በዋናነት የተለያዩ ናቸው.የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመር ቁሳቁሶችን ለመሥራት ብዙ ዘዴዎች አሉ.

1. የእጅ አቀማመጥ ዘዴ

ወደ ደረቅ ዘዴ (ቅድመ-የተዘጋጀ ሱቅ) እና እርጥብ ዘዴ (ፋይበር ጨርቃ ጨርቅ እና ሙጫ ለመጠቀም ተጣብቆ) ተከፋፍሏል.የእጅ አቀማመጥ በተጨማሪም እንደ መጭመቂያ መቅረጽ በመሳሰሉት ሁለተኛ ደረጃ የመቅረጽ ሂደቶች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ቅድመ-ቅጦችን ለማዘጋጀት ጥቅም ላይ ይውላል.ይህ ዘዴ የመጨረሻውን ምርት ለመፍጠር የካርቦን ፋይበር ጨርቅ ወረቀቶች በሻጋታ ላይ የተለጠፉበት ነው.የውጤቱ ቁሳቁስ ጥንካሬ እና ጥንካሬ ባህሪያት የተሻሻሉ የጨርቁ ጨርቆችን ማስተካከል እና ሽመናን በመምረጥ ነው.ከዚያም ቅርጹ በኤፒኮይ ይሞላል እና በሙቀት ወይም በአየር ይድናል.ይህ የማኑፋክቸሪንግ ዘዴ ብዙውን ጊዜ ውጥረት ለሌላቸው ክፍሎች ለምሳሌ እንደ ሞተር ሽፋን ያገለግላል.

2. የቫኩም መፈጠር ዘዴ

ለተነባበረ ፕሪፕርግ ወደ ሻጋታው እንዲጠጋ እና በተወሰነ የሙቀት መጠን እና ግፊት ውስጥ ለመፈወስ እና ለመቅረጽ በተወሰነ ሂደት ውስጥ ግፊት ማድረግ አስፈላጊ ነው.የቫኩም ቦርሳ ዘዴ የቫኩም ፓምፑን በመጠቀም ከተፈጠረው ቦርሳ ውስጥ ከውስጥ ለመውጣት በቦርሳው እና በሻጋታው መካከል ያለው አሉታዊ ግፊት ግፊቱን ይፈጥራል ስለዚህም የተዋሃዱ ነገሮች ወደ ሻጋታው ቅርብ ይሆናሉ.

በቫኩም ቦርሳ ዘዴ መሰረት, የቫኩም ቦርሳ-አውቶክላቭ የመፍጠር ዘዴ በኋላ ላይ ተገኝቷል.አውቶክላቭስ ከቫኩም ቦርሳ-ብቻ ዘዴዎች ይልቅ ከፍተኛ ጫናዎችን እና ሙቀትን (ከተፈጥሮ ማከም ይልቅ) ክፍሉን ይድናል.እንዲህ ዓይነቱ ክፍል የበለጠ የታመቀ መዋቅር, የተሻለ ጥራት ያለው, የአየር አረፋዎችን በተሳካ ሁኔታ ማስወገድ ይችላል (አረፋዎች የክፍሉን ጥንካሬ በእጅጉ ይጎዳሉ), እና አጠቃላይ ጥራቱ ከፍተኛ ነው.እንደ እውነቱ ከሆነ, የቫኩም ቦርሳ ሂደት ከሞባይል ስልክ ፊልም መጣበቅ ጋር ተመሳሳይ ነው.የአየር አረፋዎችን ማስወገድ ዋና ስራ ነው.

3. የጨመቁ መቅረጽ ዘዴ

መጭመቂያ መቅረጽለጅምላ ምርት እና ለጅምላ ምርት ተስማሚ የሆነ የቅርጽ ዘዴ ነው.ሻጋታዎች አብዛኛውን ጊዜ ከላይ እና ከታች ክፍሎች የተሠሩ ናቸው, እኛ ወንድ ሻጋታ እና ሴት ሻጋታ ብለን እንጠራዋለን.የመቅረጽ ሂደቱ ከቅድመ-ፕሪግ የተሰራውን ምንጣፍ ወደ ብረት ቆጣሪው ውስጥ ማስገባት ነው, እና በተወሰነ የሙቀት መጠን እና ግፊት እርምጃ, ንጣፉ በማሞቅ እና በፕላስቲኩ ውስጥ ሻጋታ ውስጥ, በግፊት ውስጥ ይፈስሳል እና የሻጋታውን ክፍተት ይሞላል, ከዚያም እና ምርቶችን ለማግኘት መቅረጽ እና ማከም።ይሁን እንጂ ሻጋታው በጣም ከፍተኛ ትክክለኛ የሲኤንሲ ማሽነሪ ስለሚያስፈልገው ይህ ዘዴ ከቀደምቶቹ የበለጠ የመነሻ ዋጋ አለው.

4. ጠመዝማዛ መቅረጽ

ውስብስብ ቅርጾች ወይም የአብዮት አካል ቅርጽ ላላቸው ክፍሎች, ክር ዊንዶር ክፍሉን በማንደሩ ወይም በኮር ላይ በመጠምዘዝ ክፍሉን ለመሥራት ያስችላል.ጠመዝማዛ ሙሉ ፈውስ እና mandrel ማስወገድ ነው በኋላ.ለምሳሌ, በተንጠለጠሉ ስርዓቶች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ የቱቦል መገጣጠሚያ እጆች በዚህ ዘዴ ሊሠሩ ይችላሉ.

5. Resin Transfer Molding

Resin transfer molding (RTM) በአንጻራዊነት ታዋቂ የሆነ የመቅረጽ ዘዴ ነው።የእሱ መሰረታዊ እርምጃዎች የሚከተሉት ናቸው-
1. የተዘጋጀውን መጥፎ የካርበን ፋይበር ጨርቅ በቅርጽ ውስጥ ያስቀምጡ እና ቅርጹን ይዝጉ.
2. የፈሳሽ ቴርሞሴቲንግ ሬንጅ ወደ ውስጥ ያስገቡ፣ የማጠናከሪያውን ንጥረ ነገር በማርከስ እና ፈውስ ያድርጉ።

የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመር ባህሪዎች

(1) ከፍተኛ ጥንካሬ እና ጥሩ የመለጠጥ ችሎታ.

የካርቦን ፋይበር ልዩ ጥንካሬ (ይህም የመለጠጥ ጥንካሬ እና ጥንካሬ ጥምርታ) ከብረት 6 እጥፍ እና ከአሉሚኒየም 17 እጥፍ ይበልጣል.የተወሰነው ሞጁል (ይህም የያንግ ሞጁል እና ጥግግት ጥምርታ ነው፣ ​​ይህም የአንድ ነገር የመለጠጥ ምልክት ነው) ከብረት ወይም ከአሉሚኒየም ከ 3 እጥፍ ይበልጣል።

በከፍተኛ ልዩ ጥንካሬ, ትልቅ የሥራ ጫና ሊሸከም ይችላል.ከፍተኛው የሥራ ጫና 350 ኪ.ግ / ሴ.ሜ ሊደርስ ይችላል.በተጨማሪም, ከንጹህ F-4 እና ከሽሩባው የበለጠ የተጨመቀ እና ጠንካራ ነው.

(2) ጥሩ ድካም መቋቋም እና መቋቋም.

የድካም ጥንካሬው ከኤፒኮ ሬንጅ በጣም የላቀ እና ከብረት እቃዎች የበለጠ ነው.የግራፋይት ፋይበር እራስን የሚቀባ እና ትንሽ የግጭት ቅንጅት አላቸው።የአለባበሱ መጠን ከአጠቃላይ የአስቤስቶስ ምርቶች ወይም የ F-4 braids 5-10 እጥፍ ያነሰ ነው.

(3) ጥሩ የሙቀት መቆጣጠሪያ እና የሙቀት መቋቋም.

የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፕላስቲኮች ጥሩ የሙቀት ማስተላለፊያ (thermal conductivity) አላቸው, እና በግጭት ምክንያት የሚፈጠረው ሙቀት በቀላሉ በቀላሉ ይለቀቃል.ውስጡን ከመጠን በላይ ለማሞቅ እና ሙቀትን ለማከማቸት ቀላል አይደለም እና እንደ ተለዋዋጭ የማተሚያ ቁሳቁስ መጠቀም ይቻላል.በአየር ውስጥ, በ -120 ~ 350 ° ሴ የሙቀት ክልል ውስጥ በተረጋጋ ሁኔታ ሊሠራ ይችላል.በካርቦን ፋይበር ውስጥ ያለው የአልካላይን ብረት ይዘት በመቀነስ, የአገልግሎት ሙቀት የበለጠ ሊጨምር ይችላል.በማይነቃነቅ ጋዝ ውስጥ፣ የሚለምደዉ የሙቀት መጠኑ ወደ 2000 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ሊደርስ ይችላል፣ እና በብርድ እና በሙቀት ከፍተኛ ለውጦችን ይቋቋማል።

(4) ጥሩ የንዝረት መቋቋም.

ማስተጋባት ወይም ማወዛወዝ ቀላል አይደለም, እና ለንዝረት ቅነሳ እና ድምጽን ለመቀነስ በጣም ጥሩ ቁሳቁስ ነው.

የ CFRP ጥቅሞች

1. ቀላል ክብደት

ባህላዊ የመስታወት ፋይበር የተጠናከረ ፕላስቲኮች ቀጣይነት ያለው የመስታወት ፋይበር እና 70% የመስታወት ፋይበር (የመስታወት ክብደት/ጠቅላላ ክብደት) ይጠቀማሉ እና በተለምዶ 0.065 ፓውንድ በአንድ ኪዩቢክ ኢንች።ተመሳሳይ 70% ፋይበር ክብደት ያለው የ CFRP ውህድ በተለምዶ 0.055 ፓውንድ በአንድ ኪዩቢክ ኢንች ነው።

2. ከፍተኛ ጥንካሬ

ምንም እንኳን የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመሮች ቀላል ክብደት ቢኖራቸውም፣ የ CFRP ውህዶች ከመስታወት ፋይበር ውህዶች የበለጠ ጥንካሬ እና ከፍተኛ ጥንካሬ በአንድ ክፍል ክብደት አላቸው።ከብረት እቃዎች ጋር ሲነፃፀር ይህ ጠቀሜታ የበለጠ ግልጽ ነው.

የ CFRP ጉዳቶች

1. ከፍተኛ ወጪ

የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፕላስቲክ የማምረት ዋጋ በጣም ውድ ነው.የካርቦን ፋይበር ዋጋ እንደ ወቅታዊው የገበያ ሁኔታ (አቅርቦት እና ፍላጎት)፣ የካርቦን ፋይበር አይነት (ኤሮስፔስ እና የንግድ ደረጃ) እና እንደ ፋይበር ጥቅል መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ሊለያይ ይችላል።በፓውንድ-ፓውንድ መሰረት ድንግል የካርቦን ፋይበር ከመስታወት ፋይበር ከ 5 እስከ 25 እጥፍ የበለጠ ውድ ሊሆን ይችላል.ብረትን ከ CFRP ጋር ሲያወዳድሩ ይህ ልዩነት የበለጠ ነው.
2. ምግባር
ይህ የካርቦን ፋይበር ጥምር ቁሶች ጥቅምና ጉዳት ነው.እንደ ማመልከቻው ይወሰናል.የካርቦን ፋይበርዎች እጅግ በጣም የሚመሩ ናቸው እና የመስታወት ፋይበር መከላከያዎች ናቸው.ብዙ ምርቶች ጠንካራ መከላከያ ስለሚያስፈልጋቸው ከካርቦን ፋይበር ወይም ከብረት ይልቅ ፋይበርግላስ ይጠቀማሉ.መገልገያዎችን በማምረት ብዙ ምርቶች የመስታወት ፋይበር መጠቀምን ይጠይቃሉ.

የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ የፕላስቲክ አጠቃቀሞች

የየካርቦን ፋይበር የተጠናከረ ፖሊመር አፕሊኬሽኖችከሜካኒካል ክፍሎች እስከ ወታደራዊ ቁሳቁሶች በህይወት ውስጥ ሰፊ ናቸው.

(1)እንደ ማሸግ
የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ የ PTFE ቁሳቁስ ወደ ዝገት-ተከላካይ፣ ማልበስ-ተከላካይ እና ከፍተኛ ሙቀት-ተከላካይ ማሸጊያ ቀለበቶችን ወይም ማሸጊያዎችን ማድረግ ይችላል።ለስታቲስቲክ ማተሚያ ጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ, የአገልግሎት ህይወት ረዘም ያለ ነው, ከአጠቃላይ ዘይት-የተጠመቀ የአስቤስቶስ ማሸጊያዎች ከ 10 እጥፍ ይበልጣል.በጭነት ለውጦች እና ፈጣን ማቀዝቀዝ እና ፈጣን ማሞቂያ ስር የማተም ስራን ማቆየት ይችላል.እና ቁሱ የሚበላሹ ንጥረ ነገሮችን ስለሌለው በብረት ላይ ምንም የጉድጓድ ዝገት አይከሰትም.

(2)እንደ መፍጨት ክፍሎች
የራስ ቅባት ባህሪያቱን በመጠቀም እንደ ተሸካሚዎች, ጊርስ እና ፒስተን ቀለበቶች ለልዩ ዓላማዎች ሊያገለግል ይችላል.እንደ የአቪዬሽን መሳሪያዎች እና የቴፕ መቅረጫዎች ከዘይት-ነጻ የሚቀባ ማጓጓዣዎች፣ ለኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ ናፍጣ ሎኮሞቲቭስ ከዘይት ነጻ የሚቀባ ማርሽ (በዘይት መፍሰስ ምክንያት የሚደርሱ አደጋዎችን ለማስወገድ)፣ ከዘይት ነጻ የሆነ የተቀባ ፒስተን ቀለበቶች በኮምፕረርተሮች ላይ ወዘተ... በተጨማሪም። እንዲሁም መርዛማ ያልሆኑ ባህሪያትን በመጠቀም በምግብ እና ፋርማሲዩቲካል ኢንዱስትሪዎች ውስጥ እንደ ተንሸራታች ማሰሪያዎች ወይም ማህተሞች ጥቅም ላይ ይውላሉ።

(3) ለኤሮስፔስ፣ አቪዬሽን እና ሚሳኤሎች እንደ መዋቅራዊ ቁሶች።የአውሮፕላኑን ክብደት ለመቀነስ እና የበረራ ቅልጥፍናን ለማሻሻል በአውሮፕላን ማምረቻ ላይ ለመጀመሪያ ጊዜ ጥቅም ላይ ውሏል።በተጨማሪም በኬሚካል፣ በፔትሮሊየም፣ በኤሌትሪክ ሃይል፣ በማሽነሪ እና በሌሎች ኢንዱስትሪዎች እንደ ሮታሪ ወይም ተለዋጭ ተለዋዋጭ ማህተም ወይም የተለያዩ የማይንቀሳቀስ ማኅተም ቁሶች ጥቅም ላይ ይውላል።

Zhengxi ባለሙያ ነው።በቻይና ውስጥ የሃይድሮሊክ ፕሬስ ፋብሪካ, ከፍተኛ-ጥራት በማቅረብየተቀናጀ የሃይድሮሊክ ማተሚያየ CFRP ምርቶችን ለመመስረት.