Gyda datblygiad parhaus deunyddiau cyfansawdd, yn ogystal â phlastigau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr gwydr, mae plastigau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon, plastigau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr boron, ac ati wedi ymddangos. Mae cyfansoddion polymer wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon (CFRP) yn ddeunyddiau ysgafn a chryf a ddefnyddir i gynhyrchu llawer o gynhyrchion a ddefnyddiwn yn ein bywydau beunyddiol. Mae'n derm a ddefnyddir i ddisgrifio deunyddiau cyfansawdd wedi'u hatgyfnerthu â ffibr sy'n defnyddio ffibrau carbon fel y prif gydran strwythurol.
Tabl Cynnwys:
1. Strwythur Polymer wedi'i Atgyfnerthu â Ffibr Carbon
2. Y Dull Mowldio ar gyfer Plastig wedi'i Atgyfnerthu â Ffibr Carbon
3. Priodweddau Polymer wedi'i Atgyfnerthu â Ffibr Carbon
4. Manteision CFRP
5. Anfanteision CFRP
6. Defnyddiau Plastig wedi'i Atgyfnerthu â Ffibr Carbon
Strwythur Polymer wedi'i Atgyfnerthu â Ffibr Carbon
Mae plastig wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon yn ddeunydd a ffurfir trwy drefnu deunyddiau ffibr carbon mewn cyfeiriad penodol a defnyddio deunyddiau polymer wedi'u bondio. Mae diamedr ffibr carbon yn denau iawn, tua 7 micron, ond mae ei gryfder yn uchel iawn.
Yr uned gyfansoddol fwyaf sylfaenol o ddeunydd cyfansawdd wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon yw ffilament ffibr carbon. Y deunydd crai sylfaenol ar gyfer ffilament carbon yw polyacrylonitrile prepolymer (PAN), rayon, neu bîg petrolewm. Yna caiff y ffilamentau carbon eu gwneud yn ffabrigau ffibr carbon trwy ddulliau cemegol a mecanyddol ar gyfer rhannau ffibr carbon.
Fel arfer, resin thermosetio fel epocsi yw'r polymer rhwymo. Weithiau defnyddir polymerau thermosetio neu thermoplastig eraill, fel asetad polyfinyl neu neilon. Yn ogystal â ffibrau carbon, gall cyfansoddion hefyd gynnwys aramid Q, polyethylen pwysau moleciwlaidd uwch-uchel, alwminiwm, neu ffibrau gwydr. Gall y math o ychwanegion a gyflwynir i'r matrics bondio effeithio ar briodweddau'r cynnyrch ffibr carbon terfynol hefyd.
Y Dull Mowldio o Blastig wedi'i Atgyfnerthu â Ffibr Carbon
Mae cynhyrchion ffibr carbon yn wahanol yn bennaf oherwydd gwahanol brosesau. Mae yna lawer o ddulliau ar gyfer ffurfio deunyddiau polymer wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon.
1. Dull Gosod â Llaw
Wedi'i rannu'n ddull sych (gweithdy wedi'i baratoi ymlaen llaw) a dull gwlyb (ffabrig ffibr a resin wedi'u gludo i'w ddefnyddio). Defnyddir gosod â llaw hefyd i baratoi prepregs i'w defnyddio mewn prosesau mowldio eilaidd fel mowldio cywasgu. Y dull hwn yw lle mae dalennau o frethyn ffibr carbon yn cael eu lamineiddio ar fowld i ffurfio'r cynnyrch terfynol. Mae priodweddau cryfder ac anystwythder y deunydd sy'n deillio o hyn yn cael eu optimeiddio trwy ddewis aliniad a gwehyddiad ffibrau'r ffabrig. Yna caiff y mowld ei lenwi ag epocsi a'i halltu â gwres neu aer. Defnyddir y dull gweithgynhyrchu hwn yn aml ar gyfer rhannau nad ydynt dan straen, fel gorchuddion injan.
2. Dull Ffurfio Gwactod
Ar gyfer y prepreg wedi'i lamineiddio, mae angen rhoi pwysau trwy broses benodol i'w wneud yn agos at y mowld ac i'w halltu a'i siapio o dan dymheredd a phwysau penodol. Mae'r dull bag gwactod yn defnyddio pwmp gwactod i wagio tu mewn y bag ffurfio fel bod y pwysau negyddol rhwng y bag a'r mowld yn ffurfio pwysau fel bod y deunydd cyfansawdd yn agos at y mowld.
Ar sail y dull bag gwactod, deilliodd y dull ffurfio bag gwactod-awtoclaf yn ddiweddarach. Mae awtoclafau yn darparu pwysau uwch ac yn halltu'r rhan â gwres (yn lle halltu naturiol) na dulliau bag gwactod yn unig. Mae gan ran o'r fath strwythur mwy cryno, ansawdd arwyneb gwell, gall ddileu swigod aer yn effeithiol (bydd swigod yn effeithio'n fawr ar gryfder y rhan), ac mae'r ansawdd cyffredinol yn uwch. Mewn gwirionedd, mae'r broses o fagio gwactod yn debyg i broses glynu ffilm ffôn symudol. Mae dileu swigod aer yn dasg fawr.
3. Dull Mowldio Cywasgu
Mowldio cywasguyn ddull mowldio sy'n ffafriol i gynhyrchu màs a chynhyrchu màs. Fel arfer, mae mowldiau wedi'u gwneud o rannau uchaf ac isaf, a elwir yn fowld gwrywaidd a mowld benywaidd. Y broses fowldio yw rhoi'r mat wedi'i wneud o rag-bregiau yn y mowld cownter metel, ac o dan weithred tymheredd a phwysau penodol, mae'r mat yn cael ei gynhesu a'i blastigeiddio yn y ceudod mowld, yn llifo o dan bwysau, ac yn llenwi ceudod y mowld, ac yna'n cael ei fowldio a'i halltu i gael cynhyrchion. Fodd bynnag, mae gan y dull hwn gost gychwynnol uwch na'r rhai blaenorol, gan fod y mowld angen peiriannu CNC manwl iawn.
4. Mowldio Dirwyn
Ar gyfer rhannau â siapiau cymhleth neu ar siâp corff chwyldro, gellir defnyddio weindydd ffilament i wneud y rhan trwy weindio'r ffilament ar mandrel neu graidd. Ar ôl i'r weindio gael ei wella'n llwyr a thynnwch y mandrel. Er enghraifft, gellir gwneud breichiau cymal tiwbaidd a ddefnyddir mewn systemau atal gan ddefnyddio'r dull hwn.
5. Mowldio Trosglwyddo Resin
Mae mowldio trosglwyddo resin (RTM) yn ddull mowldio cymharol boblogaidd. Dyma ei gamau sylfaenol:
1. Rhowch y ffabrig ffibr carbon drwg wedi'i baratoi yn y mowld a chau'r mowld.
2. Chwistrellwch resin thermosetio hylifol iddo, trwythwch y deunydd atgyfnerthu, a chaledwch.
Priodweddau Polymer wedi'i Atgyfnerthu â Ffibr Carbon
(1) Cryfder uchel ac elastigedd da.
Mae cryfder penodol (hynny yw, y gymhareb o gryfder tynnol i ddwysedd) ffibr carbon 6 gwaith yn gryfder dur a 17 gwaith yn gryfder alwminiwm. Mae'r modwlws penodol (hynny yw, y gymhareb o fodwlws Young i ddwysedd, sy'n arwydd o elastigedd gwrthrych) yn fwy na 3 gwaith yn gryfder dur neu alwminiwm.
Gyda chryfder penodol uchel, gall gario llwyth gwaith mawr. Gall ei bwysau gweithio uchaf gyrraedd 350 kg/cm2. Yn ogystal, mae'n fwy cywasgadwy a gwydn na F-4 pur a'i bleth.
(2) Gwrthiant blinder a gwrthiant gwisgo da.
Mae ei wrthwynebiad blinder yn llawer uwch na gwrthiant resin epocsi ac yn uwch na gwrthiant deunyddiau metel. Mae ffibrau graffit yn hunan-iro ac mae ganddynt gyfernod ffrithiant bach. Mae'r faint o wisgo 5-10 gwaith yn llai na chynhyrchion asbestos cyffredinol neu blethi F-4.
(3) Dargludedd thermol da a gwrthsefyll gwres.
Mae gan blastigau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon ddargludedd thermol da, ac mae'r gwres a gynhyrchir gan ffrithiant yn cael ei wasgaru'n hawdd. Nid yw'r tu mewn yn hawdd i orboethi a storio gwres a gellir ei ddefnyddio fel deunydd selio deinamig. Yn yr awyr, gall weithio'n sefydlog yn yr ystod tymheredd o -120 ~ 350 ° C. Gyda gostyngiad mewn cynnwys metel alcalïaidd mewn ffibr carbon, gellir cynyddu'r tymheredd gwasanaeth ymhellach. Mewn nwy anadweithiol, gall ei dymheredd addasadwy gyrraedd tua 2000 ° C, a gall wrthsefyll newidiadau sydyn mewn oerfel a gwres.
(4) Gwrthiant dirgryniad da.
Nid yw'n hawdd atseinio na fflapio, ac mae hefyd yn ddeunydd rhagorol ar gyfer lleihau dirgryniad a lleihau sŵn.
Manteision CFRP
1. Pwysau Ysgafn
Mae plastigau traddodiadol wedi'u hatgyfnerthu â ffibr gwydr yn defnyddio ffibrau gwydr parhaus a 70% o ffibrau gwydr (pwysau gwydr/cyfanswm pwysau) ac fel arfer mae ganddynt ddwysedd o 0.065 pwys y fodfedd giwbig. Mae gan gyfansawdd CFRP gyda'r un pwysau ffibr o 70% ddwysedd o 0.055 pwys y fodfedd giwbig fel arfer.
2. Cryfder Uchel
Er bod polymerau wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon yn ysgafn, mae gan gyfansoddion CFRP gryfder uwch ac anystwythder uwch fesul uned pwysau na chyfansoddion ffibr gwydr. O'i gymharu â deunyddiau metel, mae'r fantais hon yn fwy amlwg.
Anfanteision CFRP
1. Cost Uchel
Mae cost cynhyrchu plastig wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon yn afresymol. Gall prisiau ffibr carbon amrywio'n sylweddol yn dibynnu ar amodau cyfredol y farchnad (cyflenwad a galw), y math o ffibr carbon (gradd awyrofod vs. gradd fasnachol), a maint y bwndel ffibr. Ar sail punt am bunt, gall ffibr carbon gwyryf fod 5 i 25 gwaith yn ddrytach na ffibr gwydr. Mae'r gwahaniaeth hwn hyd yn oed yn fwy wrth gymharu dur â CFRP.
2. Dargludedd
Dyma fantais ac anfantais deunyddiau cyfansawdd ffibr carbon. Mae'n dibynnu ar y defnydd. Mae ffibrau carbon yn hynod ddargludol ac mae ffibrau gwydr yn inswleiddio. Mae llawer o gynhyrchion yn defnyddio gwydr ffibr yn lle ffibr carbon neu fetel oherwydd eu bod angen inswleiddio llym. Wrth gynhyrchu cyfleustodau, mae llawer o gynhyrchion yn gofyn am ddefnyddio ffibrau gwydr.
Defnyddiau Plastig wedi'i Atgyfnerthu â Ffibr Carbon
Mae cymwysiadau polymer wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon yn eang o ran bywyd, o rannau mecanyddol i ddeunyddiau milwrol.
(1)fel pacio selio
Gellir gwneud deunydd PTFE wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon yn gylchoedd selio neu becynnu sy'n gwrthsefyll cyrydiad, yn gwrthsefyll traul, ac yn gwrthsefyll tymheredd uchel. Pan gaiff ei ddefnyddio ar gyfer selio statig, mae'r oes gwasanaeth yn hirach, mwy na 10 gwaith yn hirach na phecynnu asbestos cyffredinol wedi'i drochi mewn olew. Gall gynnal perfformiad selio o dan newidiadau llwyth ac oeri cyflym a gwresogi cyflym. A chan nad yw'r deunydd yn cynnwys sylweddau cyrydol, ni fydd cyrydiad twll yn digwydd ar y metel.
(2)fel rhannau malu
Gan ddefnyddio ei briodweddau hunan-iro, gellir ei ddefnyddio fel berynnau, gerau, a chylchoedd piston at ddibenion arbennig. Megis berynnau wedi'u iro di-olew ar gyfer offerynnau awyrennu a recordwyr tâp, gerau wedi'u iro di-olew ar gyfer locomotifau diesel trawsyrru trydan (i osgoi damweiniau a achosir gan ollyngiadau olew), cylchoedd piston wedi'u iro di-olew ar gywasgwyr, ac ati. Yn ogystal, gellir ei ddefnyddio hefyd fel berynnau llithro neu seliau yn y diwydiannau bwyd a fferyllol trwy fanteisio ar ei nodweddion diwenwyn.
(3) Fel deunyddiau strwythurol ar gyfer awyrofod, hedfan, a thaflegrau. Fe'i defnyddiwyd gyntaf mewn gweithgynhyrchu awyrennau i leihau pwysau'r awyren a gwella effeithlonrwydd hedfan. Fe'i defnyddir hefyd mewn diwydiannau cemegol, petrolewm, pŵer trydan, peiriannau, a diwydiannau eraill fel sêl ddeinamig gylchdro neu gilyddol neu amrywiol ddeunyddiau sêl statig.
Mae Zhengxi yn weithiwr proffesiynolffatri wasg hydrolig yn Tsieina, gan ddarparu ansawdd uchelwasg hydrolig cyfansawddar gyfer ffurfio cynhyrchion CFRP.
Amser postio: Mai-25-2023
