A kompozit anyagok folyamatos fejlesztésével, az üvegszál-erősített műanyagok mellett, a szénszálon erősített műanyagok, a bórszál-erősített műanyagok stb.Szénszál erősítésű polimerA kompozitok (CFRP) könnyű és erős anyagok, amelyeket számos olyan termék előállításához használnak, amelyeket mindennapi életünkben használunk.Ez egy olyan kifejezés, amelyet a szál által megerősített kompozit anyagok leírására használnak, amelyek a szénszálakat használják a fő szerkezeti elemként.
Tartalomjegyzék:
1. Szénszál erősítésű polimer szerkezet
2. A szénszál megerősített műanyag öntési módja
3. A szénszál-erősítésű polimer tulajdonságai
4. A CFRP előnyei
5. A CFRP hátrányai
6. A szénszál megerősített műanyag felhasználása
Szénszál erősítésű polimer szerkezet
A szénszálas megerősített műanyag egy olyan anyag, amelyet a szénszálas anyagok egy bizonyos irányba történő elrendezése és a kötött polimer anyagok felhasználásával alakítanak ki.A szénszál átmérője rendkívül vékony, körülbelül 7 mikron, de erőssége rendkívül magas.
A szénszál megerősített kompozit anyagának legalapvetőbb alkotóeleme a szénszálas izzószál.A szénszilárdás alapvető alapanyag a prepolimer poliakrilonitril (PAN), a Ráyon vagy a kőolajmagasság.A szénszálakat ezután szénszálas szövetekké készítik kémiai és mechanikus módszerekkel a szénszálas alkatrészekhez.
A kötőpolimer általában egy hőre keményedő gyanta, például epoxi.Időnként más hőreformált vagy hőre lágyuló polimereket használnak, például polivinil -acetátot vagy nylonot.A szénszálakon kívül a kompozitok Aramid Q-t, ultra-nagy molekulatömegű polietilént, alumíniumot vagy üvegszálakat is tartalmazhatnak.A végső szénszálas termék tulajdonságait a kötési mátrixba bevezetett adalékanyagok típusa is befolyásolhatja.
A szénszál megerősített műanyag öntési módja
A szénszálas termékek elsősorban különböznek a különböző folyamatok miatt.Számos módszer létezik a szénszálas megerősített polimer anyagok kialakítására.
1. Kézi elrendezési módszer
Osztva a száraz módszerre (előkészített bolt) és a nedves módszerre (szálas anyag és gyantára ragasztva).A kézi felépítést arra is használják, hogy előkészítsék a prepregokat másodlagos öntési folyamatokhoz, például kompressziós formázáshoz.Ez a módszer az, ahol a szénszálas ruhadarabok laminálnak egy penészre, hogy a végterméket képezzék.A kapott anyag erősség- és merevségi tulajdonságait a szövetrostok igazításának és szövésének kiválasztásával optimalizáljuk.A penészt ezután epoxi -val töltik meg, és hővel vagy levegővel gyógyítják.Ezt a gyártási módszert gyakran nem stresszes alkatrészekhez, például motorhuzatokhoz használják.
2. vákuumképző módszer
A laminált prepreghez egy bizonyos folyamaton keresztül kell gyakorolni a nyomást, hogy a penészhez közel álljon, és egy bizonyos hőmérsékleten és nyomáson gyógyítsa meg és alakítsa ki.A vákuumzsák -módszer vákuumszivattyúval használja a kialakító táska belsejét úgy, hogy a táska és a penész közötti negatív nyomás nyomást képez, így a kompozit anyag a penész közelében van.
A vákuumzsák módszer alapján a vákuumzsák-autokláv formációs módszert később származtattuk.Az autoklávok magasabb nyomást és hő gyógyítását biztosítják az alkatrészt (a természetes kikeményedés helyett), mint a csak vákuumzsákos módszerek.Egy ilyen rész kompaktabb szerkezete van, jobb felületminőség, hatékonyan kiküszöböli a légbuborékokat (a buborékok nagymértékben befolyásolják az alkatrész erősségét), és az általános minőség magasabb.Valójában a vákuumcsomlás folyamata hasonló a mobiltelefon -film ragasztásához.A légbuborékok eltávolítása nagy feladat.
3. Kompressziós formázási módszer
Kompressziós öntvényegy olyan formázási módszer, amely elősegíti a tömegtermelést és a tömegtermelést.A formák általában felső és alsó részekből készülnek, amelyeket hím penésznek és női penésznek hívunk.Az öntési folyamat az, hogy a prepregokból készült szőnyeget a fémlemez formájába helyezze, és bizonyos hőmérséklet és nyomás hatása alatt a szőnyeget melegítik és lágyítják a penészüregben, nyomás alatt áramlik, és kitölti az öntőformát, majd aztán És fröccsöntés és keményítés a termékek előállításához.Ennek a módszernek azonban magasabb a kezdeti költségei, mint az előzőeknél, mivel a penész nagyon nagy pontosságú CNC megmunkálást igényel.
4. kanyargós öntvény
Komplex formájú alkatrészek esetén vagy forradalom testének formájában az izzószál -heveder felhasználható az alkatrész elkészítésére az izzószál túróra vagy magra történő feltekerésével.A tekercselés után a teljes gyógymód és eltávolítja a tüskét.Például a szuszpenziós rendszerekben használt csöves ízületi karok ezt a módszerrel készíthetők.
5. Gyanta transzfer fröccsöntés
A gyantaátviteli öntvény (RTM) egy viszonylag népszerű öntési módszer.Alapvető lépései a következők:
1. Helyezze az előkészített rossz szénszálas szövetet a formaba, és zárja be a penészét.
2. Injektáljon bele a folyékony hőre keményedő gyantát, impregnálja a megerősítő anyagot és gyógyítsa meg.
A szénszál erősítésű polimer tulajdonságai
(1) Nagy szilárdság és jó rugalmasság.
A szénszálak specifikus erőssége (azaz a szakítószilárdság és a sűrűség aránya) 6 -szoros az acél és 17 -szerese az alumínium.A specifikus modulus (azaz a Young modulusának és a sűrűségnek az aránya, amely egy objektum rugalmasságának jele) több mint háromszoros az acél vagy alumínium.
Nagy -specifikus szilárdsággal nagy munkaterhelést hordozhat.A maximális működési nyomása elérheti a 350 kg/cm2 -t.Ezenkívül összenyomhatóbb és rugalmasabb, mint a tiszta F-4 és a zsinór.
(2) Jó kifáradás- és kopásállóság.
Fáradtsági ellenállása sokkal magasabb, mint az epoxi gyantaé, és magasabb, mint a fém anyagoké.A grafitszálak önmagukban kaszorítják és kis súrlódási együtthatóval rendelkeznek.A kopás mennyisége 5-10-szer kisebb, mint az általános azbeszt termékek vagy az F-4 zsinór.
(3) Jó hővezető képesség és hőállóság.
A szénszálas megerősített műanyagok jó hővezetőképességgel rendelkeznek, és a súrlódás által generált hő könnyen eloszlik.A belső tér nem könnyű túlmelegedni és tárolni a hőt, és dinamikus tömítőanyagként használható.A levegőben stabilan működhet -120 ~ 350 ° C hőmérsékleti tartományban.A széntartalomban lúgos fémtartalom csökkentésével a szolgáltatási hőmérséklet tovább növelhető.Egy inert gázban alkalmazkodó hőmérséklete elérheti a 2000 ° C -ot, és ellenáll a hideg és a hő éles változásainak.
(4) Jó rezgésállóság.
Nem könnyű rezonálni vagy csapkodni, és kiváló anyag a rezgéscsökkentéshez és a zajcsökkentéshez.
A CFRP előnyei
1. Könnyű
A hagyományos üvegszál -megerősített műanyagok folyamatos üvegszálakat és 70% üvegszálakat használnak (üvegtömeg/teljes súly), és általában sűrűsége 0,065 font/köbcentiméter.Az azonos 70% -os rosttömegű CFRP kompozit általában 0,055 font / köbcentiméter.
2. Nagy szilárdság
Noha a szénszálas megerősített polimerek könnyűek, a CFRP kompozitok nagyobb szilárdsággal és nagyobb merevséggel bírnak, mint az üvegszálas kompozitok.A fémanyagokkal összehasonlítva ez az előny nyilvánvalóbb.
A CFRP hátrányai
1. Magas költségek
A szénszálon megerősített műanyag előállítási költsége megfizethetetlen.A szénszálas árak drasztikusan változhatnak a jelenlegi piaci feltételektől (kínálat és kereslet), a szénszál típusától (repülőgép -vs. kereskedelmi fokozat) és a rostcsomag méretétől függően.Font-font alapon a szűz szénszál 5-25-szer drágább lehet, mint az üvegszál.Ez a különbség még nagyobb, ha az acél és a CFRP összehasonlítása.
2. vezetőképesség
Ez a szénszálas kompozit anyagok előnye és hátránya.Az alkalmazástól függ.A szénszálak rendkívül vezetőképesek, és az üvegszálak szigetelnek.Számos termék szénszál vagy fém helyett üvegszálakat használ, mivel szigorú szigetelést igényelnek.A közművek előállítása során sok termékhez üvegszálak használata szükséges.
Szénszál erősítésű műanyag felhasználás
Aszénszál erősítésű polimer alkalmazásaiszélesek az életben, a mechanikus alkatrészektől a katonai anyagokig.
(1)Mint tömítőcsomagolás
A szénszálas megerősített PTFE anyag korrózióálló, kopásálló és magas hőmérsékletű, tömítőgyűrűkkel vagy csomagolásokká alakítható.Ha statikus tömítéshez használják, a szolgáltatási élettartam hosszabb, több mint 10-szer hosszabb, mint az általános olajjal immerekes azbesztcsomagolás.Megtarthatja a tömítési teljesítményt a terhelésváltozások, valamint a gyors hűtés és a gyors fűtés mellett.Mivel az anyag nem tartalmaz korrozív anyagokat, a fémnél nem történik meg a fém korróziója.
(2)mint alkatrészek csiszolása
Saját kaszorító tulajdonságainak felhasználásával felhasználható csapágyakként, fogaskerekekként és dugattyúgyűrűkként speciális célokra.Például olajmentes kenésű csapágyak a repülési műszerekhez és a szalagos felvevőkhöz, olajmentes kenésű fogaskerekek az elektromos sebességváltó dízelmozdonyokhoz (az olajszivárgás által okozott balesetek elkerülése érdekében), olajmentes kenésű dugattyúgyűrűk a kompresszorokon stb. Ezenkívül tolócsapágyakként vagy pecsétekként használják az élelmiszer- és gyógyszeriparban, ha kihasználják a nem mérgező tulajdonságait.
(3) A repülőgép, a repülés és a rakéták szerkezeti anyagaként.Először a repülőgépgyártásban használták a repülőgép súlyának csökkentése és a repülési hatékonyság javítása érdekében.A vegyi, kőolaj, elektromos energia, gépek és más iparágakban is használják forgó vagy viszonzó dinamikus tömítésként vagy különféle statikus tömítés anyagként.
Zhengxi profiHidraulikus sajtógyár Kínában, magas színvonalú biztosításkompozit hidraulikus sajtóCFRP termékek létrehozásához.
Feladás időpontja: 2023. május 25
