S nepřetržitým vývojem kompozitních materiálů se kromě plastů vyztužených skleněnými vlákny, plasty vyztužené z uhlíkových vláken, se objevily plasty vyztužené vlákny atd.Polymer vyztužený z uhlíkových vlákenKompozity (CFRP) jsou lehké a silné materiály, které se používají k výrobě mnoha produktů, které používáme v našem každodenním životě.Je to termín používaný k popisu kompozitních materiálů vyztužených vlákny, které používají uhlíková vlákna jako hlavní strukturální složku.
Obsah:
1. Struktura polymeru vyztužená z uhlíkových vláken
2. Metoda formování plastu vyztuženého z uhlíkových vláken
3. Vlastnosti polymeru vyztuženého z uhlíkových vláken
4. Výhody CFRP
5. Nevýhody CFRP
6. Použití plastů vyztužených uhlíkovými vlákny
Struktura polymeru vyztužená z uhlíkových vláken
Plast vyztužený z uhlíkových vláken je materiál vytvořený uspořádáním materiálů z uhlíkových vláken v určitém směru a za použití vázaných polymerních materiálů.Průměr uhlíkových vláken je extrémně tenký, asi 7 mikronů, ale jeho síla je extrémně vysoká.
Nejzákladnější složkou kompozitního materiálu vyztuženého vlákna z uhlíkových vláken je vlákno z uhlíkových vláken.Základním surovinou uhlíkového vlákna je polyakrylonitril (Pan), Rayon nebo Petroleum.Uhlíková vlákna se pak vyrábějí na tkaniny z uhlíkových vláken chemickými a mechanickými metodami pro části uhlíkových vláken.
Vazebný polymer je obvykle termosetová pryskyřice, jako je epoxidová.Někdy se používají jiné termosety nebo termoplastické polymery, jako je polyvinylacetát nebo nylon.Kromě uhlíkových vláken mohou kompozity také obsahovat aramid Q, ultra vysoký polyethylen, hliník nebo skleněná vlákna.Vlastnosti konečného produktu z uhlíkových vláken mohou být také ovlivněny typem aditiv zavedených do vazby.
Formovací metoda plastu vyztuženého z uhlíkových vláken
Produkty z uhlíkových vláken se liší hlavně kvůli různým procesům.Existuje mnoho metod pro vytváření polymerních materiálů vyztužených z uhlíkových vláken.
1. Metoda pokládání rukou
Rozděleno do metody suchého (předem připraveného obchodu) a mokré metody (vláknitá tkanina a pryskyřice přilepená k použití).Rozložení rukou se také používá k přípravě prepregů pro použití v sekundárních lisovacích procesech, jako je kompresní formování.Tato metoda je místem, kde jsou listy uhlíkového vlákna laminovány na formě za vzniku konečného produktu.Vlastnosti pevnosti a tuhosti výsledného materiálu jsou optimalizovány výběrem zarovnání a vazby tkanin.Forma je poté naplněna epoxidem a vyléčena teplem nebo vzduchem.Tato metoda výroby se často používá pro nestresované díly, jako jsou kryty motoru.
2. Metoda vakuového tvarování
Pro laminovaný prepreg je nutné vyvíjet tlak určitým procesem, aby se blížil k formě a vyléčila a tvarovala ho za určitou teplotu a tlak.Metoda vakuového vaku používá vakuové čerpadlo k evakuaci vnitřku formovacího sáčku tak, aby záporné tlak mezi vaku a formou tvořilo tlak tak, aby kompozitní materiál je blízko formy.
Na základě metody vakuové vaky byla metoda vakuového vakua-autokladu odvozena později.Autoklávy poskytují vyšší tlak a tepelné vyléčení části (místo přirozeného vytvrzování) než metody pouze vakuové vaky.Taková část má kompaktnější strukturu, lepší kvalita povrchu, může účinně eliminovat vzduchové bubliny (bubliny výrazně ovlivní sílu části) a celková kvalita je vyšší.Ve skutečnosti je proces vakuového pytle podobný procesu lepení filmu mobilního telefonu.Eliminace vzduchových bublin je hlavní úkol.
3. Metoda formování komprese
TOMPRESSje formovací metoda, která přispívá k hromadné výrobě a hromadné výrobě.Formy jsou obvykle vyrobeny z horních a dolních částí, které nazýváme mužskou plísní a ženskou plísní.Proces formování je vložit rohož vyrobenou z předvoleb do formy kovového pultu a pod působením určité teploty a tlaku je rohož zahřívána a plastifikována v dutině formy, protéká pod tlak a vyplní dutinu formy a poté je plné plísní a poté je plné plísní a poté je plné plísní a poté je plněno a vyplní plísní a A formování a vytvrzování k získání produktů.Tato metoda však má vyšší počáteční náklady než ty předchozí, protože forma vyžaduje velmi přesné obrábění CNC.
4. Navíjení lisování
U částí s komplexními tvary nebo ve tvaru těla revoluce lze k tomu, aby se podílel navíjel vlákno na peru nebo jádru, navíjejte vlákno.Po úplném vyléčení a odstranění mandrelu.Například tubulární kloubová ramena používaná v suspenzních systémech mohou být provedena pomocí této metody.
5. formování přenosu pryskyřice
Lisování přenosu pryskyřice (RTM) je relativně populární formovací metoda.Jeho základní kroky jsou:
1. Umístěte připravenou látku špatné uhlíkové vlákno do formy a zavřete formu.
2. Do ní vstřikujte kapalinovou termosetovou pryskyřici, impregnujte zesílený materiál a léčba.
Vlastnosti polymeru vyztuženého z uhlíkových vláken
(1) Vysoká pevnost a dobrá elasticita.
Specifická pevnost (tj. Poměr pevnosti v tahu k hustotě) uhlíkového vlákna je šestkrát vyšší než u hliníku a 17krát vyšší než u hliníku.Specifický modul (tj. Poměr Youngova modulu k hustotě, což je známkou pružnosti objektu) je více než 3krát vyšší než u oceli nebo hliníku.
S vysokou specifickou pevností může nést velkou pracovní zatížení.Jeho maximální pracovní tlak může dosáhnout 350 kg/cm2.Kromě toho je stlačitelnější a odolnější než čistý F-4 a jeho cop.
(2) Dobrá odolnost proti únavě a odolnost proti opotřebení.
Jeho odolnost proti únavě je mnohem vyšší než odolnost epoxidové pryskyřice a vyšší než u kovových materiálů.Grafitová vlákna jsou samozvyce a mají malý koeficient tření.Množství opotřebení je 5-10krát menší než u obecných azbestových produktů nebo copánků F-4.
(3) Dobrá tepelná vodivost a odolnost proti teplu.
Plasty vyztužené z uhlíkových vláken mají dobrou tepelnou vodivost a teplo generované třením se snadno rozptýlí.Interiér není snadné přehřát a ukládat teplo a lze jej použít jako dynamický těsnicí materiál.Ve vzduchu může fungovat stabilně v teplotním rozmezí -120 ~ 350 ° C.Se snížením obsahu alkalického kovového obsahu v uhlíkových vláknech může být teplota servisního servisu dále zvýšena.V inertním plynu může jeho přizpůsobitelná teplota dosáhnout asi 2000 ° C a vydrží odolat ostrých změn v chladu a teplu.
(4) Dobrá odolnost proti vibracím.
Není snadné rezonovat nebo chvějící se a je to také vynikající materiál pro redukci vibrací a snížení hluku.
Výhody CFRP
1. LIGHT Hmotnost
Tradiční plasty vyztužené ze skleněných vláken používají kontinuální skleněná vlákna a 70% skleněných vláken (hmotnost skla/celková hmotnost) a obvykle mají hustotu 0,065 liber na kubický palec.Kompozit CFRP se stejnou hmotností 70% vlákniny má obvykle hustotu 0,055 liber na krychlový palec.
2. Vysoká síla
Ačkoli polymery vyztužené z uhlíkových vláken jsou lehké, kompozity CFRP mají vyšší pevnost a vyšší tuhost na jednotku hmotnosti než kompozity skleněných vláken.Ve srovnání s kovovými materiály je tato výhoda zřejmá.
Nevýhody CFRP
1. Vysoké náklady
Výrobní náklady na plast vyztužené z uhlíkových vláken jsou neúnosné.Ceny uhlíkových vláken se mohou dramaticky lišit v závislosti na současných tržních podmínkách (nabídka a poptávka), typu uhlíkových vláken (Aerospace vs. Commercial Grade) a velikosti svazku vláken.Na bázi libry za libru může být panenské uhlíkové vlákno 5 až 25krát dražší než skleněné vlákno.Tento rozdíl je ještě větší při porovnání oceli s CFRP.
2. Vodivost
To je výhoda a nevýhoda kompozitních materiálů z uhlíkových vláken.Závisí to na aplikaci.Uhlíková vlákna jsou extrémně vodivá a skleněná vlákna izolují.Mnoho produktů používá sklolamina namísto uhlíkového vlákna nebo kovu, protože vyžadují přísnou izolaci.Při výrobě obslužných prostředků vyžaduje mnoho produktů použití skleněných vláken.
Použití plastů vyztužených z uhlíkových vláken
Theaplikace polymeru vyztuženého uhlíkovými vláknyjsou v životě široké, od mechanických částí po vojenské materiály.
(1)jako těsnění
Materiál vyztužený PTFE z uhlíkových vláken může být vyroben na korozi odolný vůči, odolným proti opotřebení a vysokoteplotní těsnění nebo balení.Při použití pro statické utěsnění je životnost delší, více než 10krát delší než u azbestového balení obecného oleje.Může udržovat výkon těsnění při změnách zatížení a rychlém chlazení a rychlém vytápění.A protože materiál neobsahuje korozivní látky, na kovu nedojde k žádné korozi.
(2)jako broušení částí
S využitím vlastních mazacích vlastností lze pro zvláštní účely použít jako ložiska, ozubená kola a prsteny pístů.Jako jsou mazaná ložiska bez oleje pro letecké přístroje a záznamníky pásek, mazací ozubená kola bez oleje pro elektrické převodové lokomotivy (aby se zabránilo nehodám způsobeným únikem oleje), mazané pístové prsteny bez oleje na kompresory atd. Také se používají jako posuvná ložiska nebo těsnění v potravinářském a farmaceutickém průmyslu využitím svých netoxických charakteristik.
(3) jako strukturální materiály pro letectví, letectví a rakety.Poprvé byl použit ve výrobě letadel ke snížení hmotnosti letadla a zlepšení efektivity letu.Používá se také v chemickém, ropném, elektrické energii, stroji a dalších průmyslových odvětvích jako rotační nebo reciprokační dynamické těsnění nebo různých materiálech statického těsnění.
Zhengxi je profesionálHydraulická tisková továrna v Číně, poskytuje vysokou QuliatyKompozitní hydraulický lispro formování produktů CFRP.
Čas odeslání: 25. května 2023
