Komposiitmaterjalide pideva arenguga on lisaks klaaskiuga armeeritud plastidele ilmunud süsinikkiuga armeeritud plastid, boorkiuga armeeritud plastid jne.Süsinikkiuga tugevdatud polümeerkomposiidid (CFRP) on kerged ja tugevad materjalid, mida kasutatakse paljude igapäevaelus kasutatavate toodete valmistamiseks.Seda terminit kasutatakse kiududega tugevdatud komposiitmaterjalide kirjeldamiseks, mis kasutavad peamise konstruktsioonikomponendina süsinikkiude.
Sisukord:
1. Süsinikkiuga tugevdatud polümeeri struktuur
2. Süsinikkiuga tugevdatud plasti vormimismeetod
3. Süsinikkiuga tugevdatud polümeeri omadused
4. CFRP eelised
5. CFRP puudused
6. Süsinikkiuduga tugevdatud plastik kasutamine
Süsinikkiust tugevdatud polümeerstruktuur
Süsinikkiududega tugevdatud plastik on materjal, mis on moodustatud süsinikkiudmaterjalide paigutamisel teatud suunas ja ühendatud polümeermaterjalide abil.Süsinikkiu läbimõõt on äärmiselt õhuke, umbes 7 mikronit, kuid selle tugevus on äärmiselt kõrge.
Süsinikkiuga tugevdatud komposiitmaterjali kõige põhilisem koostisosa on süsinikkiust hõõgniit.Süsinikulaine põhiline tooraine on Prepolymeeri polüakrüülonitriil (PAN), Rayon või Petroleumi samm.Seejärel valmistatakse süsinikfilamendid süsinikkiust ja mehaaniliste meetodite abil süsinikkiust.
Sidumispolümeer on tavaliselt termosettimisvaik, näiteks epoksü.Mõnikord kasutatakse muid termosette või termoplastilisi polümeerisid, näiteks polüvinüülatsetaat või nailon.Lisaks süsinikkiududele võivad komposiidid sisaldada ka aramiid Q, ülikõrge molekulmassiga polüetüleeni, alumiiniumi või klaaskiud.Lõpliku süsinikkiust produkti omadusi võib mõjutada ka sidumismaatriksisse sisestatud lisaainete tüüp.
Süsinikkiuga tugevdatud plasti vormimismeetod
Süsinikkiustooted on erinevate protsesside tõttu peamiselt erinevad.Süsinikkiuga tugevdatud polümeermaterjalide moodustamiseks on palju meetodeid.
1. Käte paigutamise meetod
Jagatud kuivaks meetodiks (eelnevalt ettevalmistatud pood) ja märg meetod (kiu kangas ja vaiguks kasutamiseks liimitud).Käte paigaldamist kasutatakse ka valmististe valmistamiseks sekundaarse vormimise protsessides, näiteks survevormimisel.See meetod on koht, kus süsinikkiust riidest lamineeritakse vormile, et moodustada lõpptoode.Saadud materjali tugevuse ja jäikuse omadused on optimeeritud, valides kangakiudude joondamise ja kudumise.Seejärel täidetakse vorm epoksüga ja ravitakse kuumuse või õhuga.Seda tootmismeetodit kasutatakse sageli stressimata osade, näiteks mootori katte jaoks.
2. Vaakumi moodustamise meetod
Vaakumkoti meetodi põhjal saadi vaakumkottide-autoklave moodustamismeetod hiljem.Autoklaavid pakuvad kõrgemat rõhku ja soojuse ravi (loodusliku kõvenemise asemel) kui vaakumkottide meetodid.Tegelikult sarnaneb vaakumkottide protsess mobiiltelefonifilmi kleepumisega.Õhumullide kõrvaldamine on peamine ülesanne.
3. Kompressioonvormimismeetod
Survevormimineon vormimismeetod, mis soodustab masstootmist ja masstootmist.Vormid on tavaliselt valmistatud ülemisest ja alumisest osast, mida me nimetame meessoost hallituseks ja naissoost vormiks.Vormimisprotsess on panna ettevalmistatud matt metallivormi ning teatud temperatuuri ja rõhu toimimise all kuumutatakse matt hallituse õõnsuses, voolab rõhu all ning täidab hallituse õõnsuse ja seejärel Ning vormimine ja kõvendamine toodete hankimiseks.Selle meetodi algkulu on aga suurem kui eelmistel, kuna vorm nõuab väga täpset CNC-töötlust.
4. Möödavormimine
Keerulise kujuga või pöördkeha kujuga osade puhul saab osa valmistamiseks kasutada hõõgniidi kerijat, kerides hõõgniidi tornile või südamikule.Pärast mähist on täielik ravi ja eemaldage mandlik.Näiteks saab selle meetodi abil valmistada suspensioonisüsteemides kasutatavaid torukujulisi vuugihooge.
5. Vaigu ülekandevormimine
Vaigu ülekandevormimine (RTM) on suhteliselt populaarne vormimismeetod.Selle põhilised sammud on:
1. Asetage ettevalmistatud halb süsinikkiust kangas vormi ja sulgege vorm.
2. Süstige sinna vedelat termoreetimisvaiku, immutage tugevdusmaterjali ja ravige.
Süsinikkiuga tugevdatud polümeeri omadused
(1) Kõrge tugevus ja hea elastsus.
Suure spetsiifilise tugevusega võib see kanda suurt töökoormust.Selle maksimaalne töörõhk võib ulatuda 350 kg/cm2.Lisaks on see rohkem kokkusurutatav ja vastupidavam kui puhas F-4 ja selle punutis.
(2) Hea väsimuskindlus ja kulumiskindlus.
Selle väsimuskindlus on palju suurem kui epoksüvaigul ja kõrgem kui metallmaterjalidel.Grafiitkiud on ise määrivad ja neil on väike hõõrdetegur.Kulumise hulk on 5-10 korda väiksem kui üldistel asbestitoodetel või F-4 punutistel.
(3) Hea soojusjuhtivus ja soojustakistus.
Süsinikkiududega tugevdatud plastil on hea soojusjuhtivus ja hõõrdumisega tekkiv soojus on kergesti hajutav.Interjööri ei ole lihtne kuumeneda ja soojust säilitada ning seda saab kasutada dünaamilise tihendusmaterjalina.Õhus võib see töötada stabiilselt temperatuurivahemikus -120 ~ 350 ° C.Leelismetallide sisalduse vähenemisega süsinikkiust võib hoolduse temperatuuri veelgi suureneda.Inertses gaasis võib selle kohanemisvõimeline temperatuur ulatuda umbes 2000 ° C ja see talub külma ja kuumuse teravaid muutusi.
(4) Hea vibratsioonikindlus.
Seda ei ole lihtne resonantsida ega lehvida ning see on ka suurepärane materjal vibratsiooni vähendamiseks ja müra vähendamiseks.
CFRP eelised
1. Kerge kaal
Traditsioonilised klaaskiuga tugevdatud plastid kasutavad pidevaid klaaskiude ja 70% klaaskiude (klaasi kaal / kogukaal) ning nende tihedus on tavaliselt 0,065 naela kuuptolli kohta.CFRP -komposiidiga sama 70% -lise kiu kaal on tavaliselt tihedus 0,055 naela kuup tolli kohta.
2. Kõrge tugevus
Võrreldes metallmaterjalidega on see eelis ilmsem.
CFRP puudused
1. Kõrged kulud
Süsinikkiudude tugevdatud plasti tootmiskulud on liiga suured.Süsinikkiudude hinnad võivad dramaatiliselt erineda sõltuvalt praegustest turutingimustest (pakkumine ja nõudlus), süsinikkiust (lennundus- ja kosmoseklassi tüüpi) ja kiudude kimbu suurusest.Naela eest naelalt võib neitsi süsinikkiud olla 5–25 korda kallim kui klaaskiud.See erinevus on veelgi suurem, kui võrrelda terast CFRP -ga.
2. juhtivus
See on süsinikkiust komposiitmaterjalide eelis ja puudus.See sõltub rakendusest.Süsinikikiud on äärmiselt juhtivad ja klaaskiud isoleerivad.Paljud tooted kasutavad süsinikkiu või metalli asemel klaaskiust, kuna vajavad ranget isolatsiooni.Kommunaalteenuste tootmisel nõuavad paljud tooted klaaskiudude kasutamist.
Süsinikkiuduga tugevdatud plastik kasutamine
TheSüsinikkiuga tugevdatud polümeeri rakendusedon elus laialt, alates mehaanilistest osadest kuni sõjaliste materjalideni.
(1)tihenduspakendina
Staatilise tihendamiseks kasutamisel on kasutusaega pikem, rohkem kui 10 korda pikem kui üldise õliga kummutatud asbesti pakkimisel.See suudab säilitada tihendus jõudluse koormuse muutuste ning kiire jahutamise ja kiire kuumutamise korral.Ja kuna materjal ei sisalda söövitavaid aineid, ei esine metallil korrosiooni.
(2)Osade lihvimisena
Kasutades oma isemõistetavaid omadusi, saab seda kasutada laagrite, käikude ja kolvirõngastena erilistel eesmärkidel.Such as oil-free lubricated bearings for aviation instruments and tape recorders, oil-free lubricated gears for electric transmission diesel locomotives (to avoid accidents caused by oil leakage), oil-free lubricated piston rings on compressors, etc. In addition, it can Kasutatakse ka toidu- ja farmaatsiatööstuses libisevate laagrite või hülgena, kasutades ära selle mittetoksilisi omadusi.
(3) lennunduse, lennunduse ja rakettide konstruktsioonimaterjalidena.Esmalt kasutati seda õhusõidukite tootmises, et vähendada õhusõiduki massi ja parandada lennutõhusust.
Zhengxi on professionaalHüdrauliline pressi tehas Hiinas, pakkudes kõrge quliadykomposiithüdrauliline pressCFRP toodete moodustamiseks.
Postitusaeg: 25. mai-2023
