Avèk devlopman kontinyèl materyèl konpoze yo, anplis plastik ranfòse ak fib vè, plastik ranfòse ak fib kabòn, plastik ranfòse ak fib bor, elatriye te parèt. Konpoze polymère ranfòse ak fib kabòn (CFRP) yo se materyèl lejè ak solid ki itilize pou fabrike anpil pwodwi ke nou itilize nan lavi chak jou nou. Li se yon tèm yo itilize pou dekri materyèl konpoze ranfòse ak fib ki itilize fib kabòn kòm prensipal eleman estriktirèl la.
Tab Kontni:
1. Estrikti Polymè ranfòse ak fib kabòn
2. Metòd bòdi plastik ranfòse ak fib kabòn
3. Pwopriyete Polymè Ranfòse ak Fib Kabòn
4. Avantaj CFRP yo
5. Dezavantaj CFRP yo
6. Itilizasyon Plastik Ranfòse ak Fib Kabòn
Estrikti Polymè ranfòse ak fib kabòn
Plastik ranfòse ak fib kabòn se yon materyèl ki fòme lè yo ranje materyèl fib kabòn nan yon sèten direksyon epi lè yo itilize materyèl polymère lye. Dyamèt fib kabòn lan trè mens, anviwon 7 mikron, men fòs li trè wo.
Inite konstitiyan ki pi fondamantal nan materyèl konpoze ranfòse ak fib kabòn se filaman fib kabòn. Materyèl debaz filaman kabòn nan se prepolimè poliakrilonitril (PAN), rayon, oswa goudwon petwòl. Apre sa, filaman kabòn yo fèt an twal fib kabòn pa metòd chimik ak mekanik pou fè pati fib kabòn.
Polimè ki lye a anjeneral se yon rezin tèmoserab tankou epoksi. Pafwa yo itilize lòt polimè tèmoserab oswa tèrmoplastik, tankou asetat polivinil oswa nilon. Anplis fib kabòn, konpoze yo kapab genyen tou aramid Q, polietilèn ki gen pwa molekilè ultra wo, aliminyòm, oswa fib vè. Pwopriyete pwodwi fib kabòn final la kapab afekte tou pa kalite aditif yo entwodui nan matris lyezon an.
Metòd bòdi plastik ranfòse ak fib kabòn
Pwodwi fib kabòn yo diferan sitou akòz diferan pwosesis yo. Gen anpil metòd pou fòme materyèl polymère ranfòse ak fib kabòn.
1. Metòd kouch alamen
Divize an metòd sèk la (atelye prepare davans) ak metòd mouye (twal fib ak résine kole pou itilize). Yo itilize tou kouch alamen pou prepare prepreg pou itilize nan pwosesis bòdi segondè tankou bòdi konpresyon. Metòd sa a se kote yo lamine fèy twal fib kabòn sou yon mwazi pou fòme pwodwi final la. Pwopriyete fòs ak rèd materyèl ki kapab rezilta a optimize lè yo chwazi aliyman ak teksti fib twal yo. Apre sa, yo ranpli mwazi a ak epoksi epi li geri ak chalè oswa lè. Metòd fabrikasyon sa a souvan itilize pou pati ki pa anba estrès, tankou kouvèti motè.
2. Metòd fòmasyon vakyòm
Pou prepreg laminated la, li nesesè pou aplike presyon atravè yon sèten pwosesis pou fè l toupre mwazi an epi pou geri epi fòme l anba yon sèten tanperati ak presyon. Metòd sak vakyòm nan itilize yon ponp vakyòm pou evakye andedan sak fòmasyon an pou presyon negatif ant sak la ak mwazi an fòme yon presyon pou materyèl konpoze a toupre mwazi an.
Sou baz metòd sak vakyòm nan, metòd fòmasyon sak vakyòm-otoklav la te sòti pita. Otoklav yo bay pi gwo presyon epi yo geri pyès la ak chalè (olye de geri natirèlman) pase metòd sak vakyòm sèlman. Yon pyès konsa gen yon estrikti ki pi kontra enfòmèl ant, pi bon kalite sifas, li ka efektivman elimine bul lè yo (bul yo pral afekte anpil fòs pyès la), epi kalite jeneral la pi wo. Anfèt, pwosesis anbalaj sak vakyòm nan sanble ak pwosesis kole fim telefòn mobil. Elimine bul lè yo se yon travay enpòtan.
3. Metòd bòdi konpresyon
Bòdi konpresyonse yon metòd bòdi ki fezab pou pwodiksyon an mas ak pwodiksyon an mas. Mwazi yo anjeneral fèt ak pati anwo ak pati anba, ke nou rele mwazi gason ak yon mwazi fi. Pwosesis bòdi a se mete tapi ki fèt ak prepreg nan yon mwazi kontwa metal, epi anba aksyon yon sèten tanperati ak presyon, tapi a chofe epi plastifye nan kavite mwazi a, koule anba presyon, epi ranpli kavite mwazi a, epi answit bòdi ak geri pou jwenn pwodwi yo. Sepandan, metòd sa a gen yon pri inisyal ki pi wo pase metòd anvan yo, paske mwazi a mande pou yon machin CNC ki gen anpil presizyon.
4. Bòdi likidasyon
Pou pyès ki gen fòm konplèks oswa ki gen fòm yon kò revolisyon, yo ka itilize yon machin pou bobine filaman pou fè pyès la lè yo vlope filaman an sou yon mandrin oswa yon nwayo. Apre bobinaj la fini, yo geri epi retire mandrin nan. Pa egzanp, yo ka fè bra jwenti tibilè yo itilize nan sistèm sispansyon yo lè l sèvi avèk metòd sa a.
5. Moulaj Transfè Rezin
Bòdi transfè résine (RTM) se yon metòd bòdi relativman popilè. Etap debaz li yo se:
1. Mete move twal fib kabòn ki prepare a nan mwazi an epi fèmen mwazi an.
2. Enjekte rezin tèrmosetabl likid ladan l, enpreye materyèl ranfòsman an, epi geri.
Pwopriyete Polymè Ranfòse ak Fib Kabòn
(1) Segondè fòs ak bon elastisite.
Fòs espesifik fib kabòn nan (sa vle di, rapò fòs tansyon ak dansite) se 6 fwa sa asye ak 17 fwa sa aliminyòm. Modil espesifik la (sa vle di, rapò modil Young ak dansite, ki se yon siy elastisite yon objè) se plis pase 3 fwa sa asye oswa aliminyòm.
Avèk yon fòs espesifik ki wo, li ka sipòte yon gwo chay travay. Presyon maksimòm travay li ka rive nan 350 kg/cm2. Anplis de sa, li pi konpresib e pi rezistan pase F-4 pi ak tres li a.
(2) Bon rezistans fatig ak rezistans mete.
Rezistans fatig li pi wo pase sa résine epoksidik la epi pi wo pase sa materyèl metal yo. Fib grafit yo oto-lubrifyan epi yo gen yon ti koyefisyan friksyon. Kantite usure a 5-10 fwa pi piti pase sa pwodwi amyant òdinè oswa tres F-4 yo.
(3) Bon konduktivite tèmik ak rezistans chalè.
Plastik ranfòse ak fib kabòn gen bon konduktivite tèmik, epi chalè ki pwodui pa friksyon an fasil pou gaye. Enteryè a pa fasil pou chofe twòp epi estoke chalè epi li ka itilize kòm yon materyèl sele dinamik. Nan lè a, li ka fonksyone yon fason ki estab nan yon seri tanperati -120 ~ 350 ° C. Avèk rediksyon kontni metal alkali nan fib kabòn, tanperati sèvis la ka ogmante plis toujou. Nan yon gaz inaktif, tanperati adaptab li ka rive nan anviwon 2000 ° C, epi li ka reziste chanjman byen file nan fredi ak chalè.
(4) Bon rezistans kont vibrasyon.
Li pa fasil pou rezone oswa flote, epi li se tou yon ekselan materyèl pou rediksyon Vibration ak rediksyon bri.
Avantaj CFRP yo
1. Pwa lejè
Plastik tradisyonèl ranfòse ak fib vè yo itilize fib vè kontinyèl ak 70% fib vè (pwa vè/pwa total) epi tipikman gen yon dansite 0.065 liv pa pous kib. Yon konpoze CFRP ak menm pwa 70% fib la tipikman gen yon dansite 0.055 liv pa pous kib.
2. Segondè fòs
Malgre ke polymère ranfòse ak fib kabòn yo lejè, konpoze CFRP yo gen pi gwo fòs ak pi gwo rèd pou chak inite pwa pase konpoze fib vè. Konpare ak materyèl metal yo, avantaj sa a pi evidan.
Dezavantaj CFRP yo
1. Pri ki wo
Pri pwodiksyon plastik ranfòse ak fib kabòn twò wo. Pri fib kabòn yo ka varye anpil selon kondisyon mache aktyèl yo (òf ak demann), kalite fib kabòn (ayewospasyal vs. klas komèsyal), ak gwosè pake fib la. Sou yon baz liv pou liv, fib kabòn vyèj ka 5 a 25 fwa pi chè pase fib vè. Diferans sa a pi gwo toujou lè nou konpare asye ak CFRP.
2. Konduktivite
Sa a se avantaj ak dezavantaj materyèl konpoze fib kabòn yo. Sa depann de aplikasyon an. Fib kabòn yo trè kondiktif epi fib vè yo izolan. Anpil pwodwi itilize fib vè olye de fib kabòn oswa metal paske yo mande pou izolasyon strik. Nan pwodiksyon sèvis piblik yo, anpil pwodwi mande pou itilizasyon fib vè.
Itilizasyon Plastik Ranfòse ak Fib Kabòn
Aplikasyon polymère ranfòse ak fib kabòn yo laj nan lavi, soti nan pati mekanik rive nan materyèl militè yo.
(1)kòm anbalaj sele
Materyèl PTFE ranfòse ak fib kabòn ka fèt an bag sele oswa anbalaj ki reziste korozyon, mete, ak tanperati ki wo. Lè yo itilize li pou sele estatik, lavi sèvis li pi long, plis pase 10 fwa pi long pase anbalaj amyant jeneral ki benyen nan lwil. Li ka kenbe pèfòmans sele a anba chanjman chaj, refwadisman rapid ak chofaj rapid. Epi kòm materyèl la pa gen sibstans koroziv, pa gen okenn korozyon pitting ki pral fèt sou metal la.
(2)kòm pati fanm k'ap pile
Gras ak pwopriyete oto-lubrifyan li yo, li ka itilize kòm kousinen, angrenaj, ak bag piston pou rezon espesyal. Tankou kousinen san lwil pou enstriman aviyasyon ak anrejistrè kasèt, angrenaj san lwil pou lokomotiv dyezèl transmisyon elektrik (pou evite aksidan ki koze pa flit lwil), bag piston san lwil sou konpresè, elatriye. Anplis de sa, li kapab itilize tou kòm kousinen glisman oswa sele nan endistri manje ak famasetik yo gras ak karakteristik ki pa toksik li yo.
(3) Kòm materyèl estriktirèl pou ayewospasyal, aviyasyon, ak misil. Li te premye itilize nan fabrikasyon avyon pou diminye pwa avyon an epi amelyore efikasite vòl la. Li itilize tou nan endistri chimik, petwòl, enèji elektrik, machin, ak lòt endistri kòm yon sele dinamik wotasyon oswa resipwòk oswa divès materyèl sele estatik.
Zhengxi se yon pwofesyonèlfaktori près idwolik nan Lachin, bay bon jan kalite siperyèprès idwolik konpozepou fòme pwodwi CFRP.
Dat piblikasyon: 25 me 2023
