Bi pêşveçûna berdewam a materyalên kompozît re, ji bilî plastîkên bi fîbera cam ve hatine xurtkirin, plastîkên bi fîbera karbonê ve hatine xurtkirin, plastîkên bi fîbera boron ve hatine xurtkirin û hwd. derketine holê. Kompozîtên polîmer ên bi fîbera karbonê ve hatine xurtkirin (CFRP) materyalên sivik û bihêz in ku ji bo çêkirina gelek hilberên ku em di jiyana xwe ya rojane de bikar tînin têne bikar anîn. Ew termek e ku ji bo danasîna materyalên kompozît ên bi fîber ve hatine xurtkirin tê bikar anîn ku fîberên karbonê wekî pêkhateya sereke ya avahiyê bikar tînin.
Tabloya Naverokê:
1. Avahiya Polîmer a Bi Fîbera Karbonê Xurtkirî
2. Rêbaza Qalibkirina Plastîka Bi Fîbera Karbonê Xurtkirî
3. Taybetmendiyên Polîmerê bi Fîbera Karbonê Xurtkirî
4. Awantajên CFRP
5. Dezawantajên CFRP
6. Bikaranînên Plastîka Bi Fîbera Karbonê Xurtkirî
Avahiya Polîmer a Bi Fîbera Karbonê Xurtkirî
Plastîka bi fîbera karbonê hatiye xurtkirin, materyalek e ku bi rêzkirina materyalên fîbera karbonê di aliyekî diyarkirî de û bi karanîna materyalên polîmer ên girêdayî çêdibe. Qûtra fîbera karbonê pir zirav e, nêzîkî 7 mîkron e, lê hêza wê pir zêde ye.
Yekîneya pêkhatî ya herî bingehîn a madeya kompozît a bi fîbera karbonê hatiye xurtkirin, fîlamenta fîbera karbonê ye. Madeya xav a bingehîn a fîlamenta karbonê prepolymer polyacrylonitrile (PAN), rayon, an jî petrola zîvê ye. Dûv re fîlamentên karbonê bi rêbazên kîmyewî û mekanîkî ji bo parçeyên fîbera karbonê dibin qumaşên fîbera karbonê.
Polîmera girêdanê bi gelemperî rezînek germoset e wek epoksî. Carinan polîmerên din ên germoset an termoplastîk têne bikar anîn, wek polîvînîl asetat an naylon. Ji bilî fîberên karbonê, kompozît dikarin aramîd Q, polîetîleneya giraniya molekulî ya pir bilind, aluminium, an fîberên cam jî di nav xwe de bigirin. Taybetmendiyên berhema fîbera karbonê ya dawîn dikarin ji hêla celebê lêzêdekerên ku di nav matrîksa girêdanê de têne danîn ve jî bandor bibin.
Rêbaza Qalibkirina Plastîka Bi Fîbera Karbonê Xurtkirî
Berhemên fîbera karbonê ji ber pêvajoyên cuda bi giranî ji hev cuda ne. Gelek rêbaz hene ji bo çêkirina materyalên polîmer ên bi fîbera karbonê hatine xurtkirin.
1. Rêbaza Danînkirina Bi Destan
Ev rêbaz li dû hev tê dabeşkirin: rêbaza hişk (kargeha pêşwext amadekirî) û rêbaza şil (qûmaşê fîber û rezîn ji bo karanînê hatiye zeliqandin). Razandina bi destan jî ji bo amadekirina prepreg ji bo karanîna di pêvajoyên qalibkirina duyemîn de wekî qalibkirina bi zextê tê bikar anîn. Ev rêbaz tê de pelên qumaşê fîbera karbonê li ser qalibekê têne laminekirin da ku hilbera dawîn çêbibe. Taybetmendiyên hêz û hişkbûna materyalê encam bi hilbijartina rêzkirin û tevnkirina fîberên qumaşê têne çêtir kirin. Dûv re qalib bi epoksî tê dagirtin û bi germê an hewayê tê sax kirin. Ev rêbaza çêkirinê pir caran ji bo parçeyên bê stres, wekî qapaxên motorê, tê bikar anîn.
2. Rêbaza Çêkirina Valahîyê
Ji bo prepreg-a laminatkirî, pêdivî ye ku bi pêvajoyek diyarkirî zext were sepandin da ku ew nêzîkî qalibê bibe û di bin germahî û zextek diyarkirî de were hişkkirin û şekildan. Rêbaza kîsika vakûmê pompeyek vakûmê bikar tîne da ku hundirê kîsika şekildanê vala bike da ku zexta neyînî ya di navbera kîs û qalibê de zextek çêbike da ku materyalê kompozît nêzîkî qalibê be.
Li ser bingeha rêbaza kîsika valahiyê, rêbaza çêkirina kîsika valahiyê-otoklavê paşê derket holê. Otoklav ji rêbazên tenê-kîsika valahiyê zextên bilindtir peyda dikin û perçeyê bi germî hişk dikin (li şûna hişkbûna xwezayî). Perçeyek wusa xwedan avahiyek kompakttir, qalîteya rûyê çêtir e, dikare bi bandor bilbilên hewayê ji holê rake (bilbil dê bandorek mezin li ser hêza perçeyê bikin), û kalîteya giştî bilindtir e. Bi rastî, pêvajoya kîsika valahiyê dişibihe ya zeliqandina fîlima telefona desta. Jiholêrakirina bilbilên hewayê karekî sereke ye.
3. Rêbaza Qalibkirina Bi Kompresyonê
Qalibkirina zextêrêbazeke qalibkirinê ye ku ji bo hilberîna girseyî û hilberîna girseyî guncaw e. Qalib bi gelemperî ji beşên jorîn û jêrîn têne çêkirin, ku em jê re qalibek nêr û qalibek mê dibêjin. Pêvajoya qalibkirinê ew e ku doşeka ji prepreg hatî çêkirin têxe qaliba metalî ya dijber, û di bin bandora germahî û zextek diyarkirî de, doşek di valahiya qalibê de tê germ kirin û plastîk kirin, di bin zextê de diherike, û valahiya qalibê tijî dike, û dûv re tê qalibkirin û saxkirin da ku hilber werin bidestxistin. Lêbelê, ev rêbaz lêçûnek destpêkê ji yên berê bilindtir heye, ji ber ku qalib makîneya CNC-ê ya pir rast hewce dike.
4. Qalibkirina Pêçandinê
Ji bo parçeyên bi şiklên tevlihev an jî yên di şiklê laşekî zivirî de, amûrek pêçandina fîlamentê dikare were bikar anîn da ku parçeyê bi pêçandina fîlamentê li ser mandrel an navikê çêbike. Piştî ku pêçandin bi temamî hate saxkirin û mandrel were rakirin. Mînakî, milên girêdana lûleyî yên ku di pergalên daliqandinê de têne bikar anîn dikarin bi karanîna vê rêbazê werin çêkirin.
5. Qalibkirina Veguhestina Rezîn
Qalibkirina veguhestina rezînê (RTM) rêbazeke qalibkirinê ya nisbeten populer e. Gavên wê yên bingehîn ev in:
1. Qûmaşê fîbera karbonê ya xirabkirî yê amadekirî têxin qalibê û qalibê bigirin.
2. Reşîna termosetîv a şil têxin nav wê, materyalê xurtkirinê şil bikin û hişk bikin.
Taybetmendiyên Polîmerê Bi Fîbera Karbonê Xurtkirî
(1) Hêza bilind û elastîkbûna baş.
Hêza taybet (ango rêjeya hêza kişandinê bi dendikê re) ya fîbera karbonê 6 qat ji ya pola û 17 qat ji ya aluminiumê mezintir e. Modula taybet (ango rêjeya modula Young bi dendikê re, ku nîşana elastîkbûna tiştekî ye) ji 3 qatan ji ya pola an aluminiumê mezintir e.
Digel hêza taybet a bilind, ew dikare barekî xebatê yê mezin hilgire. Zexta wê ya xebatê ya herî zêde dikare bigihîje 350 kg/cm2. Wekî din, ew ji F-4-a saf û pêçandina wê bêtir ditepisîne û berxwedêr e.
(2) Berxwedana westandina baş û berxwedana li hember xişandinê.
Berxwedana wê ya li hember westandinê ji ya rezîna epoksî û ji ya materyalên metalî pir zêdetir e. Rîşên grafîtê xwe-rûn dikin û koefîsyenteke xişandinê ya piçûk heye. Asta xişandinê 5-10 caran ji ya berhemên asbestê yên giştî an jî pêçên F-4 kêmtir e.
(3) Germahiya baş û berxwedana germê.
Plastîkên bi fîbera karbonê hatine xurtkirin xwedî îhtîmaleke baş a germahiyê ne, û germahiya ji ber rijandinê çêdibe bi hêsanî belav dibe. Hundir germkirin û hilanîna germê ne hêsan e û dikare wekî materyalek mohrkirina dînamîk were bikar anîn. Di hewayê de, ew dikare di navbera germahiya -120~350°C de bi awayekî sabît bixebite. Bi kêmkirina naveroka metalên alkalî di fîbera karbonê de, germahiya xizmetê dikare bêtir were zêdekirin. Di gazek bêbandor de, germahiya wê ya adapteyî dikare bigihîje nêzîkî 2000°C, û ew dikare li hember guherînên tûj ên serma û germê bisekine.
(4) Berxwedana lerzînê ya baş.
Dengvedan an lerizîna wê ne hêsan e, û ew ji bo kêmkirina lerz û deng jî materyalek hêja ye.
Awantajên CFRP
1. Giraniya Sivik
Plastîkên kevneşopî yên bi fîbera camê hatine xurtkirin fîberên camê yên berdewam û %70 fîberên camê (giraniya camê/giraniya giştî) bi kar tînin û bi gelemperî dendika wan 0,065 pound serê înç kûp e. Kompozîteke CFRP bi heman giraniya fîberê ya %70 bi gelemperî dendika wan 0,055 pound serê înç kûp e.
2. Hêza Bilind
Her çend polîmerên bi fîbera karbonê hatine xurtkirin sivik bin jî, kompozîtên CFRP li gorî kompozîtên fîbera cam xwedî hêz û hişkbûneke bilindtir in li gorî yekîneya giraniyê. Li gorî materyalên metalî, ev avantaj eşkeretir e.
Dezawantajên CFRP
1. Mesrefa Bilind
Mesrefa hilberîna plastîka bi fîbera karbonê hatiye xurtkirin pir zêde ye. Bihayên fîbera karbonê dikarin li gorî şert û mercên bazara heyî (dabînkirin û daxwaz), celebê fîbera karbonê (aerospace vs. pola bazirganî), û mezinahiya desteya fîberê bi awayekî berbiçav biguherin. Li ser bingeha pound-bo-pound, fîbera karbonê ya paqij dikare 5 heta 25 caran ji fîbera cam bihatir be. Ev cûdahî dema ku pola bi CFRP re tê berhev kirin hîn mezintir e.
2. Gehînerî
Ev avantaj û dezavantaja materyalên kompozît ên ji fîbera karbonê ne. Ev bi serîlêdanê ve girêdayî ye. Fîberên karbonê pir guhêrbar in û fîberên cam jî îzoleker in. Gelek berhem li şûna fîbera karbonê an jî metalê fîberglass bikar tînin ji ber ku ew îzolekirinek hişk hewce dikin. Di hilberîna alavên giştî de, gelek berhem karanîna fîberên cam hewce dikin.
Bikaranînên Plastîk ên Bi Fîbera Karbonê Xurtkirî
Serlêdanên polîmera bi fîbera karbonê ve xurtkirî di jiyanê de pir fireh in, ji parçeyên mekanîkî bigire heya materyalên leşkerî.
(1)wekî pakkirina morkirinê
Materyalê PTFE yê bi fîbera karbonê xurtkirî dikare bibe zengilên mohrkirinê an pakkirinê yên li hember korozyonê, li hember aşînê û li hember germahiya bilind. Dema ku ji bo mohrkirina statîk tê bikar anîn, temenê xizmetê dirêjtir e, ji pakkirina asbestê ya bi rûnê tê şûştin zêdetirî 10 caran dirêjtir e. Ew dikare performansa mohrkirinê di bin guherînên bargiraniyê û sarbûna bilez û germkirina bilez de biparêze. Û ji ber ku materyal madeyên korozîf nagire nav xwe, li ser metal korozyona çalan çênabe.
(2)wekî beşên hûrkirinê
Bi karanîna taybetmendiyên xwe yên xwerûkirinê, ew dikare wekî bering, gerok û zengilên pistonê ji bo armancên taybetî were bikar anîn. Wekî beringên rûnkirî yên bê rûn ji bo amûrên hewavaniyê û tomarkerên kasetan, gerokên rûnkirî yên bê rûn ji bo lokomotîvên dîzel ên veguhestina elektrîkê (ji bo pêşîgirtina li qezayên ji ber rijandina petrolê), zengilên pistonê yên rûnkirî yên bê rûn li ser kompresoran, û hwd. Wekî din, ew dikare wekî beringên şemitok an mohr di pîşesaziyên xwarin û dermanan de jî were bikar anîn bi sûdwergirtina ji taybetmendiyên xwe yên ne-jehrîn.
(3) Wekî materyalên avahîsaziyê ji bo fezayî, firîn û mûşekan. Ew pêşî di çêkirina balafiran de ji bo kêmkirina giraniya balafiran û baştirkirina karîgeriya firînê hate bikar anîn. Ew di pîşesaziyên kîmyewî, petrol, enerjiya elektrîkê, makîneyan û yên din de jî wekî mohra dînamîk a zivirî an jî berevajî an jî cûrbecûr materyalên mohra statîk tê bikar anîn.
Zhengxi profesyonel ekargeha çapa hîdrolîk li Çînê, kalîteya bilind peyda dikemakîneya çapkirina hîdrolîk a kompozîtji bo çêkirina hilberên CFRP.
Dema weşandinê: 25ê Gulana 2023an
