Հայտնվեցին կոմպոզիտային նյութերի շարունակական զարգացում, բացի ապակե օպտիկամանրաթելային ամրացված պլաստմասսայից, ածխածնային օպտիկամանրաթելային ամրացված պլաստմասսայից, բորային օպտիկամանրաթելային ամրացված պլաստմասսայից եւ այլն:Ածխածնի մանրաթելային ամրապնդված պոլիմերComposites (CFRP) թեթեւ եւ ուժեղ նյութեր են, որոնք օգտագործվում են արտադրելու շատ ապրանքներ, որոնք մենք օգտագործում ենք մեր առօրյա կյանքում:Այն տերմին է, որն օգտագործվում է օպտիկամանրաթելային ամրացված կոմպոզիտային նյութեր նկարագրելու համար, որոնք ածխածնի մանրաթելերը օգտագործում են որպես հիմնական կառուցվածքային բաղադրիչ:
Բովանդակության աղյուսակ.
1. Ածխածնի մանրաթել Ամրապնդված պոլիմերային կառուցվածքը
2. Ածխածնի մանրաթելային ամրացված պլաստիկ ձուլման եղանակը
3. Ածխածնի մանրաթելային ամրապնդված պոլիմերի հատկությունները
4. CFRP- ի առավելությունները
5. CFRP- ի թերությունները
6. Ածխածնի մանրաթելային ամրացված պլաստիկ օգտագործում
Ածխածնի մանրաթել Ամրապնդված պոլիմերային կառուցվածքը
Ածխածնի մանրաթելային երկաթբետոնե պլաստիկը ձեւավորված նյութ է, որը ձեւավորված է ածխածնի մանրաթելային նյութեր որոշակի ուղղությամբ կազմակերպելու եւ պարտատոմսերի պոլիմերային նյութեր օգտագործելու միջոցով:Ածխածնի մանրաթելերի տրամագիծը ծայրաստիճան բարակ է, մոտ 7 միկրոն, բայց դրա ուժը չափազանց բարձր է:
Ածխածնի մանրաթելային ամրացված կոմպոզիտային նյութի ամենակարեւոր բաղադրիչը ածխածնի մանրաթելային թել է:Ածխածնի թելիկի հիմնական հումքը Prepolymer Polyacrylonitrile (Pan), Rayon կամ Petroleum սկիպիդար:Այնուհետեւ ածխածնի թելերը պատրաստված են ածխածնի մանրաթելային գործվածքների մեջ `ածխածնի մանրաթելային մասերի քիմիական եւ մեխանիկական մեթոդներով:
Պարտադիր պոլիմերը սովորաբար ջերմազերծող խեժ է, ինչպիսիք են էպոքսիդը:Երբեմն օգտագործվում են այլ ջերմոզիտներ կամ ջերմապլաստիկ պոլիմերներ, ինչպիսիք են պոլիվինիլացետը կամ նեյլոնը:Բացի ածխածնի մանրաթելերից, կոմպոզիտները կարող են պարունակել նաեւ Aramid Q, ծայրահեղ բարձր մոլեկուլային քաշի պոլիէթիլեն, ալյումինե կամ ապակե մանրաթելեր:Ավարտված ածխածնի մանրաթելային արտադրանքի հատկությունները կարող են ազդել նաեւ կապի մատրիցի մեջ ներդրված հավելանյութերի տեսակից:
Ածխածնի մանրաթելային ամրացված պլաստիկի ձուլման եղանակը
Ածխածնի մանրաթելային արտադրանքները հիմնականում տարբեր են տարբեր գործընթացների պատճառով:Կան բազմաթիվ մեթոդներ ածխածնի մանրաթելային ամրապնդող պոլիմերային նյութեր ձեւավորելու համար:
1. Ձեռքի դրության մեթոդ
Բաժանված չոր մեթոդի (նախապես պատրաստված խանութ) եւ թաց մեթոդով (մանրաթելային գործվածքներ եւ խեժը սոսնձված են օգտագործել):Ձեռքի երեսպատումը օգտագործվում է նաեւ նախնական ձուլման գործընթացներում նախնական վարկեր պատրաստելու համար, ինչպիսիք են սեղմման ձուլումը:Այս մեթոդը այն է, երբ ածխածնի մանրաթելային կտորի թերթերը լամինացված են ֆորումի վրա `վերջնական արտադրանքը կազմելու համար:Արդյունքում ստացված նյութի ուժն ու խստությունն օպտիմիզացված են `ընտրելով գործվածքների մանրաթելերի հավասարեցումը եւ հյուսելը:Այնուհետեւ բորբոսը լցված է էպոքսիկով եւ բուժվում է ջերմությամբ կամ օդով:Այս արտադրության մեթոդը հաճախ օգտագործվում է ոչ սթրեսային մասերի համար, ինչպիսիք են շարժիչի ծածկոցները:
2. Վակուումի ձեւավորման մեթոդ
Լամինացված Prepreg- ի համար անհրաժեշտ է ճնշում գործադրել որոշակի գործընթացի միջոցով `այն դարձնելու համար բորբոսին մոտ եւ բուժել եւ ձեւավորել այն որոշակի ջերմաստիճանի եւ ճնշման տակ:Վակուումային պայուսակի մեթոդը օգտագործում է վակուումային պոմպ, ձեւավորող պայուսակի ներսը տարհանելու համար, որպեսզի պայուսակի եւ բորբոսի միջեւ բացասական ճնշումը ճնշում է գործադրում, որպեսզի կոմպոզիտային նյութը մոտ լինի բորբոսին:
Վակուումային պայուսակի մեթոդի հիման վրա վակուումային պայուսակ-AutoClave ձեւավորման մեթոդը ստացվել է ավելի ուշ:AutoClaves- ը մատուցում է ավելի բարձր ճնշումներ եւ ջերմային բուժում (բնական բուժման փոխարեն), քան վակուումային պայուսակի միայն մեթոդները:Նման մասը ունի ավելի կոմպակտ կառուցվածք, ավելի լավ մակերեսային որակ, կարող է արդյունավետորեն վերացնել օդային փուչիկները (փուչիկները մեծապես կանդրադառնան մասի ուժի վրա), եւ ընդհանուր որակը ավելի բարձր է:Փաստորեն, վակուումային պայուսակի գործընթացը նման է բջջային հեռախոսի կինոնկարի:Օդային փուչիկների վերացումը հիմնական խնդիր է:
3. Կոմպրեսիոն ձուլման մեթոդ
Կոմպրեսիոն ձուլումՁուլման մեթոդ է, որը նպաստում է զանգվածային արտադրության եւ զանգվածային արտադրության:Ձուլվածքները սովորաբար պատրաստված են վերին եւ ստորին մասերից, որոնք մենք անվանում ենք տղամարդու բորբոս եւ կին բորբոս:Ձուլման գործընթացը նախնական գորգերը պատրաստված մետաղի հաշվիչ բորբոսով դնելն է, եւ որոշակի ջերմաստիճանի եւ ճնշման գործողությունների ներքո, գորգը ջեռուցվում է եւ պլաստիկացված ձուլված խոռոչում եւ հետո լցնում է ձուլվածքի խոռոչը եւ հետո Եւ ձուլում եւ բուժում ապրանքներ ստանալու համար:Այնուամենայնիվ, այս մեթոդը ավելի բարձր նախնական գին ունի, քան նախորդները, քանի որ բորբոսը պահանջում է շատ բարձր ճշգրտության CNC հաստոցներ:
4. ոլորուն ձուլում
Բարդ ձեւերով կամ հեղափոխության մարմնի ձեւով մասերի համար կարող է օգտագործվել թելիկի քամիչը `կտորը փաթաթելով մանդրելի կամ միջուկի մեջ:Երկնքից հետո լրիվ բուժումն է եւ հեռացրեք մանդարը:Օրինակ, կասեցման համակարգերում օգտագործվող խողովակային համատեղ զենքը կարող է կատարվել այս մեթոդի միջոցով:
5. խեժի փոխանցման ձուլում
Դրա հիմնական քայլերն են.
1. Տեղադրեք պատրաստված վատ ածխածնի մանրաթելային գործվածքները բորբոսում եւ փակեք բորբոսը:
2. Ներխուժեք հեղուկ ջերմաստիճանների խեժը դրա մեջ, ամրացրեք ամրապնդող նյութը եւ բուժեք:
Ածխածնի մանրաթելային ամրապնդված պոլիմերի հատկությունները
(1) բարձր ուժ եւ լավ առաձգականություն:
Հատուկ ուժը (այսինքն `լարված ուժի հարաբերակցությունը ածխածնային մանրաթելի) 6 անգամ պողպատից է, իսկ 17 անգամ ալյումինը:Հատուկ մոդուլը (այսինքն `երիտասարդի մոդուլի հարաբերակցությունը խտության նկատմամբ, ինչը օբյեկտի առաձգականության նշան է) ավելի քան 3 անգամ պողպատից կամ ալյումինից ավելի է:
Բարձր հատուկ ուժով այն կարող է մեծ աշխատանքային ծանրաբեռնել:Դրա առավելագույն աշխատանքային ճնշումը կարող է հասնել 350 կգ / սմ 2:Բացի այդ, այն ավելի սեղմելի եւ դիմացկուն է, քան մաքուր F-4- ը եւ դրա հյուսը:
(2) լավ հոգնածության դիմադրություն եւ հագնում դիմադրություն:
Նրա հոգնածության դիմադրությունը շատ ավելի բարձր է, քան էպոքսիդային խեժը և ավելի բարձր, քան մետաղական նյութերը:Գրաֆիտային մանրաթելերը ինքնաքսում են և ունեն շփման փոքր գործակից։Մաշվածության քանակը 5-10 անգամ ավելի փոքր է, քան ընդհանուր ասբեստի արտադրանքը կամ F-4 braids-ը:
(3) Լավ ջերմային հաղորդունակություն և ջերմային դիմադրություն:
Ածխածնի մանրաթելային երկաթբետոնե պլաստմասսան ունի լավ ջերմային հաղորդունակություն, եւ շփման արդյունքում առաջացած ջերմությունը հեշտությամբ ցրվում է:Ինտերիերը հեշտ չէ ջերմությունը գերտաքացում եւ պահել եւ կարող է օգտագործվել որպես դինամիկ կնքման նյութեր:Օդի մեջ այն կարող է կայուն աշխատել -120 ~ 350 ° C ջերմաստիճանի սահմաններում:Ածխածնի մանրաթելում ալկալային մետաղի պարունակության իջեցմամբ, ծառայությունների ջերմաստիճանը կարող է ավելի մեծացել:Իսպերտ գազի մեջ դրա հարմարվողական ջերմաստիճանը կարող է հասնել մոտ 2000 ° C, եւ դա կարող է դիմակայել ցրտի եւ ջերմության կտրուկ փոփոխություններին:
(4) Թրթռման լավ դիմադրություն:
Ռեզոնանսը կամ փչելը հեշտ չէ, եւ այն նաեւ հիանալի նյութեր է թրթռման նվազեցման եւ աղմուկի իջեցման համար:
CFRP-ի առավելությունները
1. թեթեւ քաշ
Ավանդական ապակե մանրաթելերով ամրացված պլաստմասսաները օգտագործում են շարունակական ապակե մանրաթելեր և 70% ապակե մանրաթելեր (ապակու քաշ/ընդհանուր քաշ) և սովորաբար ունեն 0,065 ֆունտ մեկ խորանարդ դյույմի խտություն:Նույն 70% մանրաթելային քաշով CFRP կոմպոզիտը սովորաբար ունի 0,055 ֆունտ խտություն մեկ խորանարդ դյույմ:
2. Բարձր ուժ
Չնայած ածխածնի մանրաթելային ամրապնդված պոլիմերները թեթեւ են, CFRP կոմպոզիտներն ունեն ավելի բարձր ուժ եւ ավելի բարձր կոշտություն մեկ միավորի քաշի համար, քան ապակե մանրաթելային կոմպոզիտիաները:Մետաղական նյութերի համեմատությամբ, այս առավելությունն առավել ակնհայտ է:
CFRP- ի թերությունները
1. Բարձր գին
Ածխածնի մանրաթելային ամրացված պլաստիկի արտադրության արժեքը արգելիչ է:Ածխածնի մանրաթելերի գները կարող են կտրուկ տարբեր լինել `կախված շուկայի ընթացիկ պայմաններից (մատակարարում եւ պահանջարկ), ածխածնի մանրաթելից (Aerospace ընդդեմ առեւտրային դասի):Ֆունտ ֆունտ հիմքի վրա կույս ածխածնի մանրաթելը կարող է լինել 5-ից 25 անգամ ավելի թանկ, քան ապակե մանրաթել:Այս տարբերությունն ավելի մեծ է, երբ պողպատը համեմատում է CFRP- ին:
2. Հաղորդունակություն
Սա ածխածնի մանրաթելային կոմպոզիտային նյութերի առավելությունն ու թերությունն է:Դա կախված է դիմումից:Ածխածնի մանրաթելերը չափազանց հաղորդիչ են, եւ ապակե մանրաթելերը մեկուսացվում են:Շատ ապրանքներ օգտագործում են ապակու ապակու ապակու կամ մետաղի փոխարեն, քանի որ դրանք պահանջում են խիստ մեկուսացում:Կոմունալ ծառայությունների արտադրության մեջ շատ ապրանքներ պահանջում են ապակե մանրաթելերի օգտագործում:
Ածխածնի մանրաթել Ամրապնդվող պլաստիկ օգտագործումներ
ԱյնԱծխածնի մանրաթելային ամրապնդված պոլիմերի դիմումներԿյանքում լայն են, մեխանիկական մասերից մինչեւ ռազմական նյութեր:
(1)Որպես կնքման փաթեթավորում
Ածխածնի մանրաթելային ամրացված PTFE նյութը կարելի է պատրաստել կոռոզիայից դիմացկուն, մաշված դիմացկուն եւ բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն կնքման օղակների կամ փաթեթավորման մեջ:Ստատիկ կնքման դեպքում սպասարկման կյանքը ավելի երկար է, ավելի քան 10 անգամ ավելի երկար, քան ընդհանուր յուղի ընկղմված ասբեստի փաթեթավորումը:Այն կարող է պահպանել կնքման կատարումը բեռի փոփոխությունների եւ արագ սառեցման եւ արագ ջեռուցման միջոցով:Եվ քանի որ նյութը չի պարունակում քայքայիչ նյութեր, մետաղի վրա ոչ մի փռիչ կոռոզիա չի առաջանա:
(2)Որպես մանրացնող մասեր
(3) Որպես օդատիեզերական, ավիացիայի եւ հրթիռների կառուցվածքային նյութեր:Այն առաջին անգամ օգտագործվել է օդանավերի արտադրության մեջ `օդանավի ծանրությունը նվազեցնելու եւ թռիչքների արդյունավետությունը բարելավելու համար:Այն նաև օգտագործվում է քիմիական, նավթային, էլեկտրաէներգիայի, մեքենաշինության և այլ արդյունաբերություններում որպես պտտվող կամ փոխադարձ դինամիկ կնիք կամ տարբեր ստատիկ կնիքի նյութեր:
Zhengxi- ն պրոֆեսիոնալ էՀիդրավլիկ մամուլի գործարան Չինաստանում, ապահովելով բարձր-քուլիգաթԿոմպոզիցիոն հիդրավլիկ մամուլCFRP արտադրանք ձեւավորելու համար:
Հրապարակման ժամանակը` մայիս-25-2023
