CFRP- ის საბოლოო სახელმძღვანელო: ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა/პოლიმერი

კომპოზიციური მასალების უწყვეტი განვითარებით, შუშის ბოჭკოვანი გამაგრებული პლასტმასის გარდა, ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პლასტმასის, ბორის ბოჭკოვანი გამაგრებული პლასტმასის და ა.შ.ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პოლიმერიკომპოზიციები (CFRP) არის მსუბუქი და ძლიერი მასალები, რომლებიც გამოიყენება მრავალი პროდუქტის წარმოებისთვის, რომელსაც ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში ვიყენებთ.ეს არის ტერმინი, რომელიც გამოიყენება ბოჭკოვანი რკინა კომპოზიციური მასალების აღწერისთვის, რომლებიც ნახშირბადის ბოჭკოებს იყენებენ, როგორც მთავარ სტრუქტურულ კომპონენტს.

შინაარსის ცხრილი:

1. ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პოლიმერული სტრუქტურა
2. ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პლასტმასის ჩამოსხმის მეთოდი
3. ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პოლიმერის თვისებები
4. CFRP- ის უპირატესობები
5. CFRP– ის უარყოფითი მხარეები
6. ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პლასტმასის გამოყენება

ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პოლიმერული სტრუქტურა

ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პლასტიკური არის მასალა, რომელიც წარმოიქმნება ნახშირბადის ბოჭკოვანი მასალების გარკვეული მიმართულებით და შემაერთებელი პოლიმერული მასალების გამოყენებით.ნახშირბადის ბოჭკოს დიამეტრი უკიდურესად თხელია, დაახლოებით 7 მიკრონი, მაგრამ მისი სიძლიერე ძალიან მაღალია.

ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა კომპოზიციური მასალის ყველაზე ძირითადი შემადგენელი ერთეულია ნახშირბადის ბოჭკოვანი ძაფები.ნახშირბადის ძაფის ძირითადი ნედლეულია Prepolymer Polyacrylonitrile (PAN), Rayon ან Petroleum მოედანი.ნახშირბადის ძაფები შემდეგ ნახშირბადის ბოჭკოს ქსოვილებში ხდება ქიმიური და მექანიკური მეთოდებით ნახშირბადის ბოჭკოვანი ნაწილებისთვის.

სავალდებულო პოლიმერი, როგორც წესი, არის თერმოსეტური ფისოვანი, როგორიცაა ეპოქსია.ზოგჯერ გამოიყენება სხვა თერმოზეტები ან თერმოპლასტიკური პოლიმერები, მაგალითად, პოლივინილის აცეტატი ან ნეილონი.ნახშირბადის ბოჭკოების გარდა, კომპოზიციები ასევე შეიძლება შეიცავდეს არამიდ Q, ულტრა მაღალი მოლეკულური წონის პოლიეთილენს, ალუმინის ან შუშის ბოჭკოებს.ნახშირბადის ბოჭკოვანი საბოლოო პროდუქტის თვისებებზე ასევე შეიძლება გავლენა იქონიოს შემაკავშირებელ მატრიცაში შეყვანილი დანამატების ტიპზე.

ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პლასტმასის ჩამოსხმის მეთოდი

1. ხელის აწევის მეთოდი

დაყოფილია მშრალ მეთოდად (წინასწარ მომზადებული მაღაზია) და სველი მეთოდი (ბოჭკოვანი ქსოვილი და ფისოვანი გამოყენებისთვის).ხელით განლაგება ასევე გამოიყენება პრეპრეგების მოსამზადებლად მეორადი ჩამოსხმის პროცესებში, როგორიცაა შეკუმშვის ჩამოსხმა.ეს მეთოდია, სადაც ნახშირბადის ბოჭკოვანი ქსოვილის ფურცლები ლამინირებულია ფორმით, რათა შექმნან საბოლოო პროდუქტი.შედეგად მიღებული მასალის სიძლიერე და სიმტკიცე ოპტიმიზირებულია ქსოვილის ბოჭკოების გასწორებისა და ქსოვის არჩევით.ჩამოსხმა შემდეგ ივსება ეპოქსიდით და განკურნება სითბოს ან ჰაერით.წარმოების ეს მეთოდი ხშირად გამოიყენება არა სტრესული ნაწილებისთვის, მაგალითად, ძრავის გადასაფარებლებისთვის.

2. ვაკუუმის ფორმირების მეთოდი

ლამინირებული PrepReg– ისთვის აუცილებელია გარკვეული პროცესის საშუალებით ზეწოლის გამოყენება, რათა იგი მიუახლოვდეს ფორმას და განკურნოს და ჩამოყალიბდეს იგი გარკვეული ტემპერატურისა და წნევის ქვეშ.ვაკუუმის ჩანთის მეთოდი იყენებს ვაკუუმის ტუმბოს, ფორმირების ჩანთის შიგნითა ევაკუაციისთვის, ისე, რომ ჩანთასა და ჩამოსხმის შორის უარყოფითი წნევა ქმნის წნევას ისე, რომ კომპოზიციური მასალა ახლოს იყოს ჩამოსხმისთან.

ვაკუუმის ჩანთის მეთოდის საფუძველზე, ვაკუუმის ჩანთა-აუტოკლავის ფორმირების მეთოდი მოგვიანებით იქნა მიღებული.ავტოკლავები უზრუნველყოფენ უფრო მეტ წნევას და სითბოს განკურნება ნაწილის (ბუნებრივი განკურნების ნაცვლად), ვიდრე ვაკუუმის ჩანთების მხოლოდ მეთოდები.ასეთ ნაწილს აქვს უფრო კომპაქტური სტრუქტურა, ზედაპირის უკეთესი ხარისხი, შეუძლია ეფექტურად აღმოფხვრას ჰაერის ბუშტები (ბუშტები მნიშვნელოვნად იმოქმედებს ნაწილის სიძლიერეზე), ხოლო საერთო ხარისხი უფრო მაღალია.სინამდვილეში, ვაკუუმის ტომრების პროცესი მსგავსია მობილური ტელეფონის ფილმის ჩაქრობისას.საჰაერო ბუშტების აღმოფხვრა მთავარი ამოცანაა.

3. შეკუმშვის ჩამოსხმის მეთოდი

შეკუმშვის ჩამოსხმაარის ჩამოსხმის მეთოდი, რომელიც ხელს უწყობს მასის წარმოებას და მასის წარმოებას.ჩვეულებრივ, ფორმები დამზადებულია ზედა და ქვედა ნაწილებისგან, რომელსაც ჩვენ მამრობითი ფორმით და ქალის ჩამოსხმის ვუწოდებთ.ჩამოსხმის პროცესი არის პრეპრეგებისგან დამზადებული მატარებელი ლითონის მრიცხველში ჩასმა, ხოლო გარკვეული ტემპერატურისა და წნევის მოქმედების ქვეშ, მატერი თბება და პლასტიზირებულია ჩამოსხმის ღრუში, მიედინება წნევის ქვეშ და ავსებს ჩამოსხმის ღრუში, შემდეგ და ჩამოსხმა და სამკურნალო პროდუქტების მოსაპოვებლად.ამასთან, ამ მეთოდს აქვს უფრო მაღალი საწყისი ღირებულება, ვიდრე წინა, რადგან ჩამოსხმა მოითხოვს ძალიან მაღალი სიზუსტით CNC დამუშავებას.

4. გრაგნილი ჩამოსხმა

რთული ფორმების მქონე ნაწილებისთვის ან რევოლუციის სხეულის ფორმაში, ძაფის ქვიშის გამოყენება შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნაწილის შესაქმნელად, ძაფის ძაფით ან ბირთვზე.გრაგნილი დასრულების შემდეგ არის სრული განკურნება და ამოიღეთ მანდრი.მაგალითად, შეჩერებული სისტემებში გამოყენებული tubular ერთობლივი იარაღი შეიძლება გაკეთდეს ამ მეთოდის გამოყენებით.

5. ფისოვანი გადაცემის ჩამოსხმა

ფისოვანი გადაცემის ჩამოსხმა (RTM) შედარებით პოპულარული ჩამოსხმის მეთოდია.მისი ძირითადი ნაბიჯებია:
1. მოათავსეთ მომზადებული ცუდი ნახშირბადის ბოჭკოვანი ქსოვილი ჩამოსხმაში და დახურეთ ჩამოსხმა.
2. მასში თხევადი თერმოსეტური ფისოვანი შეიტანეთ, გაამიზანეთ გამაგრების მასალა და განკურნება.

ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პოლიმერის თვისებები

(1) მაღალი სიძლიერე და კარგი ელასტიურობა.

ნახშირბადის ბოჭკოს სპეციფიკური სიძლიერე (ანუ, დაძაბულობის სიმკვრივის სიმკვრივის თანაფარდობა) ფოლადის 6 -ჯერ მეტია და ალუმინის 17 -ჯერ.სპეციფიკური მოდული (ანუ იანგის მოდულის სიმკვრივის თანაფარდობა, რაც ობიექტის ელასტიურობის ნიშანია) ფოლადის ან ალუმინის 3 -ჯერ მეტია.

მაღალი სპეციფიკური სიძლიერით, მას შეუძლია დიდი სამუშაო დატვირთვა.მისი მაქსიმალური სამუშაო წნევა შეიძლება მიაღწიოს 350 კგ/სმ 2 -ს.გარდა ამისა, ის უფრო შეკუმშული და გამძლეა, ვიდრე სუფთა F-4 და მისი ლენტები.

(2) კარგი დაღლილობის წინააღმდეგობა და აცვიათ წინააღმდეგობა.

მისი დაღლილობის წინააღმდეგობა გაცილებით მაღალია, ვიდრე ეპოქსიდური ფისოვანი და უფრო მაღალი, ვიდრე ლითონის მასალები.გრაფიტის ბოჭკოები თვითნაკეთია და აქვთ ხახუნის მცირე კოეფიციენტი.აცვიათ ოდენობა 5-10 ჯერ უფრო მცირეა, ვიდრე ზოგადი აზბესტის პროდუქტები ან F-4 ლენტები.

(3) კარგი თერმული კონდუქტომეტრული და სითბოს წინააღმდეგობა.

ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პლასტმასის კარგი თერმული კონდუქტომეტრია, ხოლო ხახუნის შედეგად წარმოქმნილი სითბო ადვილად იშლება.ინტერიერი ადვილი არ არის სითბოს გადახურება და შესანახად და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დინამიური დალუქვის მასალა.ჰაერში მას შეუძლია სტაბილურად იმუშაოს ტემპერატურის დიაპაზონში -120 ~ 350 ° C.ნახშირბადის ბოჭკოში ტუტე ლითონის შემცველობის შემცირებით, მომსახურების ტემპერატურა შეიძლება კიდევ უფრო გაიზარდოს.ინერტული გაზით, მისმა ადაპტირებულმა ტემპერატურამ შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 2000 ° C- ს და მას შეუძლია გაუძლოს მკვეთრ ცვლილებებს სიცივეში და სითბოში.

(4) კარგი ვიბრაციის წინააღმდეგობა.

ადვილი არ არის რეზონანსული ან ფლაკტერის, და ის ასევე შესანიშნავი მასალაა ვიბრაციის შემცირებისა და ხმაურის შემცირებისთვის.

CFRP- ის უპირატესობები

1. მსუბუქი წონა

შუშის ბოჭკოვანი გამაგრებული პლასტმასი იყენებს უწყვეტი მინის ბოჭკოებს და 70% მინის ბოჭკოებს (მინის წონა/მთლიანი წონა) და, როგორც წესი, აქვს სიმკვრივე 0.065 ფუნტი კუბურ დიუმზე.CFRP კომპოზიტს იგივე 70% ბოჭკოვანი წონის მქონე, როგორც წესი, აქვს სიმკვრივე 0.055 ფუნტი კუბურ დიუმზე.

2. მაღალი სიმტკიცე

მიუხედავად იმისა, რომ ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პოლიმერები მსუბუქი წონაა, CFRP კომპოზიციებს აქვთ უფრო მაღალი სიძლიერე და უფრო მაღალი სიმტკიცე ერთეულის წონაზე, ვიდრე მინის ბოჭკოვანი კომპოზიციები.ლითონის მასალებთან შედარებით, ეს უპირატესობა უფრო აშკარაა.

CFRP– ის უარყოფითი მხარეები

1. მაღალი ღირებულება

ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პლასტიკური წარმოების ღირებულება აკრძალულია.ნახშირბადის ბოჭკოვანი ფასები შეიძლება მკვეთრად განსხვავდებოდეს, რაც დამოკიდებულია მიმდინარე ბაზრის პირობებზე (მიწოდება და მოთხოვნა), ნახშირბადის ბოჭკოს ტიპი (საჰაერო კოსმოსური და კომერციული კლასის) და ბოჭკოვანი პაკეტის ზომა.ფუნტ-ფუნტის საფუძველზე, ქალწულის ნახშირბადის ბოჭკოვანი შეიძლება იყოს 5-დან 25-ჯერ უფრო ძვირი, ვიდრე მინის ბოჭკოვანი.ეს განსხვავება კიდევ უფრო დიდია ფოლადის CFRP- ს შედარებისას.
2. გამტარობა
ეს არის ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიციური მასალების უპირატესობა და უარყოფითი მხარე.ეს დამოკიდებულია პროგრამაზე.ნახშირბადის ბოჭკოები უკიდურესად გამტარებელია და მინის ბოჭკოები საიზოლაციოა.ბევრი პროდუქტი იყენებს მინაბოჭკოვანი ნახშირბადის ბოჭკოს ან ლითონის ნაცვლად, რადგან მათ მკაცრი იზოლაცია საჭიროებენ.კომუნალური მომსახურების წარმოებისას, მრავალი პროდუქტი მოითხოვს მინის ბოჭკოების გამოყენებას.

ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პლასტმასის გამოყენება

Theნახშირბადის ბოჭკოვანი გამაგრებული პოლიმერის პროგრამებიცხოვრებაში ფართოა, მექანიკური ნაწილებიდან დაწყებული სამხედრო მასალებით.

(1)როგორც დალუქვის შეფუთვა
ნახშირბადის ბოჭკოვანი გამაგრებული PTFE მასალა შეიძლება გადაიზარდოს კოროზიისადმი მდგრადი, აცვიათ მდგრადი და მაღალი ტემპერატურის მდგრადი დალუქვის რგოლებში ან შეფუთვაში.სტატიკური დალუქვისთვის გამოყენებისას, მომსახურების სიცოცხლე უფრო გრძელია, 10-ჯერ მეტი გრძელი, ვიდრე ზოგადი ნავთობის დამაგრებული აზბესტის შეფუთვა.

(2)როგორც სახეხი ნაწილები
მისი თვითნაკეთი თვისებების გამოყენებით, იგი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საკისრები, გადაცემები და დგუშის რგოლები სპეციალური მიზნებისათვის.მაგალითად, ნავთობისგან თავისუფალი საპოხი საკისრები საავიაციო ინსტრუმენტებისა და ფირის ჩამწერებისთვის, ნავთობისგან თავისუფალი საპოხიანი გადაცემები ელექტრო გადამცემი დიზელის ლოკომოტივებისთვის (ნავთობის გაჟონვით გამოწვეული უბედური შემთხვევების თავიდან ასაცილებლად), კომპრესორებზე ნავთობისგან თავისუფალი პისტონის რგოლები და ა.შ., გარდა ამისა, მას შეუძლია ასევე გამოიყენება როგორც საკვების და ფარმაცევტულ ინდუსტრიებში მოცურების საკისრები ან ბეჭდები, მისი არატოქსიკური მახასიათებლების გამოყენებით.

(3) როგორც სტრუქტურული მასალები საჰაერო კოსმოსური, ავიაციისა და რაკეტებისთვის.იგი პირველად გამოიყენეს თვითმფრინავების წარმოებაში თვითმფრინავის წონის შესამცირებლად და ფრენის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად.იგი ასევე გამოიყენება ქიმიური, ნავთობის, ელექტროენერგიის, მანქანების და სხვა ინდუსტრიებში, როგორც მბრუნავი ან საპასუხო დინამიური ბეჭედი ან სხვადასხვა სტატიკური ბეჭდის მასალები.

ჟენგქსი პროფესიონალიაჰიდრავლიკური პრესის ქარხანა ჩინეთშიუზრუნველყოფს მაღალი ხარისხისკომპოზიციური ჰიდრავლიკური პრესაCFRP პროდუქტების ფორმირებისთვის.