С непрекъснатото развитие на композитни материали, в допълнение към пластмасите със стъклени влакна, пластмаса, подсилена с въглеродни влакна, пластмаса, подсилена с боро, подсилени с боро, подсилени с боро, подсилени с борови влакна и др.Подсилен от въглеродни влакна полимерКомпозитите (CFRP) са леки и силни материали, които се използват за производство на много продукти, които използваме в ежедневието си.Това е термин, използван за описание на композитни материали, подсилени с влакна, които използват въглеродните влакна като основен структурен компонент.
Съдържание:
1. Полимерна структура, подсилена с въглеродни влакна
2. Методът за формоване на подсилена от въглеродни влакна пластмаса
3. Свойства на подсилен от въглеродни влакна полимер
4. Предимства на CFRP
5. Недостатъци на CFRP
6. Пластмасови употреби, подсилени с въглеродни влакна
Полимерна структура, подсилена с въглеродни влакна
Подсилената от въглеродни влакна пластмаса е материал, образуван чрез подреждане на материали от въглеродни влакна в определена посока и използване на свързани полимерни материали.Диаметърът на въглеродните влакна е изключително тънък, около 7 микрона, но силата му е изключително висока.
Най -основната съставна единица от композитен материал, подсилен от въглеродни влакна, е нишката от въглеродни влакна.Основният суровина на въглеродните нишки е преполимерният полиакрилонитрил (PAN), район или петролна стъпка.След това въглеродните нишки се превръщат в тъкани от въглеродни влакна чрез химически и механични методи за части от въглеродни влакна.
Свързващият полимер обикновено е термореактивна смола, като епоксид.Понякога се използват други терморези или термопластични полимери, като поливинилацетат или найлон.В допълнение към въглеродните влакна, композитите могат да съдържат и арамид Q, ултра-високо молекулно тегло полиетилен, алуминий или стъклени влакна.Свойствата на крайния продукт от въглеродни влакна също могат да бъдат повлияни от вида на добавените добавки в матрицата на свързване.
Методът за формоване на подсилена от въглеродни влакна пластмаса
Продуктите от въглеродни влакна се различават главно поради различни процеси.Има много методи за образуване на полимерни материали, подсилени с въглеродни влакна.
1. Метод за подреждане на ръцете
Разделен на сухия метод (предварително приготвен магазин) и мокър метод (тъкан от влакна и смола, залепена за употреба).Поставянето на ръцете също се използва за приготвяне на препрегации за използване във вторични процеси на формоване, като формоване на компресия.Този метод е мястото, където листа от плат от въглеродни влакна са ламинирани върху мухъл, за да се образува крайния продукт.Свойствата на здравината и твърдостта на получения материал са оптимизирани чрез избиране на подравняването и тъкането на тъканите.След това формата се пълни с епоксид и се втвърдява с топлина или въздух.Този метод на производство често се използва за не напрегнати части, като например капаци на двигателя.
2. Метод за вакуумно формиране
За ламинирания прегр е необходимо да се приложи налягане чрез определен процес, за да го направите близо до формата и да се излекува и оформя при определена температура и налягане.Методът на вакуумната торбичка използва вакуумна помпа за евакуиране на вътрешността на оформената торбичка, така че отрицателното налягане между торбата и формата да образува налягане, така че композитният материал да е близо до формата.
Подобна част има по -компактна структура, по -добро качество на повърхността, може ефективно да елиминира въздушните мехурчета (мехурчетата ще повлияят значително на силата на частта), а общото качество е по -високо.Елиминирането на въздушни мехурчета е основна задача.
3. Метод за формоване на компресия
Компресионно формованее метод за формоване, който е благоприятен за масовото производство и масовото производство.Корбините обикновено са изработени от горната и долната част, които наричаме мъжки мухъл и женска форма.Процесът на формоване е да се постави постелката, изработена от препери в металния плот, а под действието на определена температура и налягане, постелката се нагрява и пластизира в кухината на формата, тече под налягане и запълва кухината на формата и след това И формоване и втвърдяване за получаване на продукти.Този метод обаче има по-високи първоначални разходи от предишните, тъй като плесенът изисква много високо прецизна обработка на ЦПУ.
4. Намотка за формоване
За части със сложни форми или във формата на тяло на революция може да се използва нишка намотка, за да се направи частта чрез навиване на нишката върху дорник или сърцевина.След намотката е пълно излекуване и извадете доркула.Например, тръбните съединения на съединението, използвани в системите за окачване, могат да бъдат направени по този метод.
5. Пресоване на прехвърляне на смола
Прехвърлянето на прехвърляне на смола (RTM) е сравнително популярен метод за формоване.Основните му стъпки са:
1. Поставете подготвената тъкан от лоши въглеродни влакна във формата и затворете формата.
2. Включете течна термореактивна смола в нея, импрегнирайте армиращия материал и лекувайте.
Свойства на подсилен от въглеродни влакна полимер
(1) Висока якост и добра еластичност.
Специфичната якост (тоест съотношението на якостта на опън към плътността) на въглеродните влакна е 6 пъти по -голямо от това от стоманата и 17 пъти по -голямо от това на алуминия.Специфичният модул (тоест съотношението на модула на Йънг към плътността, който е знак за еластичността на обекта) е повече от 3 пъти по -голям от този на стоманата или алуминия.
С висока специфична якост може да понесе голямо работно натоварване.Максималното му работно налягане може да достигне 350 kg/cm2.В допълнение, той е по-сгъваем и устойчив от чистия F-4 и неговата плитка.
(2) Добра устойчивост на умора и устойчивост на износване.
Устойчивостта на умора е много по -висока от тази на епоксидната смола и по -висока от тази на металните материали.Графитните влакна се самоусмиват и имат малък коефициент на триене.Количеството на износване е 5-10 пъти по-малко от това на общите азбестови продукти или F-4 плитки.
(3) Добра топлопроводимост и топлинна устойчивост.
(4) Добра устойчивост на вибрации.
Предимства на CFRP
1. Леко тегло
Традиционните подсилени от стъклени влакна пластмаси използват непрекъснати стъклени влакна и 70% стъклени влакна (тегло на стъклото/общо тегло) и обикновено имат плътност 0,065 паунда на кубичен инч.CFRP композит със същото тегло от 70% влакна обикновено има плътност 0,055 паунда на кубичен инч.
2. Висока якост
Въпреки че подсилените от въглеродни влакна полимери са леки, CFRP композитите имат по -висока якост и по -висока твърдост на единица тегло от композитите от стъклени влакна.
Недостатъци на CFRP
1. Висока цена
Цените на въглеродните влакна могат да варират драстично в зависимост от текущите пазарни условия (предлагане и търсене), вида на въглеродните влакна (аерокосмически спрямо търговски клас) и размера на пакета на влакната.Тази разлика е още по -голяма при сравняване на стоманата със CFRP.
2. Проводимост
Това е предимството и недостатъците на композитни материали от въглеродни влакна.Зависи от приложението.Въглеродните влакна са изключително проводими, а стъклените влакна изолират.Много продукти използват фибростъкло вместо въглеродни влакна или метал, защото се нуждаят от строга изолация.При производството на комунални услуги много продукти изискват използването на стъклени влакна.
Пластмасови употреби, подсилени с въглеродни влакна
TheПриложения на подсилен от въглеродни влакна полимерса широки в живота, от механични части до военни материали.
(1)като уплътняване на опаковане
Подсиленият от въглеродни влакна PTFE материал може да бъде направен в устойчиви на корозия, устойчиви на износване и устойчиви уплътняващи пръстени или опаковане.Когато се използва за статично запечатване, експлоатационният живот е по-дълъг, повече от 10 пъти по-дълъг от този на общите опаковки с азбест, по-голям от нефт.Той може да поддържа ефективността на запечатването при промени в натоварването и бързо охлаждане и бързо отопление.И тъй като материалът не съдържа корозивни вещества, върху метала няма да се появи корозия.
(2)като смилащи части
Използвайки своите самосмазващи свойства, може да се използва като лагери, зъбни колела и бутални пръстени за специални цели.Като без масло смазани лагери за авиационни инструменти и касетонисти, без масло смазани зъбни колела за дизелови локомотиви на електрическа трансмисия (за да се избегнат злополуки, причинени от изтичане на масло), без масло смазани бутални пръстени на компресори и др. В допълнение, тя може Също така се използва като плъзгащи се лагери или уплътнения в хранителната и фармацевтичната индустрия, като се възползвате от неговите нетоксични характеристики.
(3) като структурни материали за аерокосмическото пространство, авиацията и ракетите.Първо се използва в производството на самолети за намаляване на теглото на самолета и подобряване на ефективността на полета.Използва се и в химически, нефти, електрическа енергия, машини и други индустрии като ротационен или реципрочен динамичен уплътнител или различни статични уплътнителни материали.
Zhengxi е професионалистФабрика за хидравлична преса в Китай, осигуряване на високо-културниКомпозитна хидравлична пресаза формиране на CFRP продукти.
Време на публикуване: 25 май 2023 г
