Со континуираниот развој на композитните материјали, покрај пластиката засилена со стаклени влакна, се појавија и пластика армирани со јаглеродни влакна, пластика засилена со борни влакна и др.Засилен полимер засилен со јаглеродни влакнакомпозитите (CFRP) се лесни и силни материјали кои се користат за производство на многу производи што ги користиме во секојдневниот живот.Тоа е термин кој се користи за опишување на композитни материјали засилени со влакна кои користат јаглеродни влакна како главна структурна компонента.
Табела на содржина:
1. Полимерна структура засилена со јаглеродни влакна
2. Методот за обликување на засилена пластика за јаглеродни влакна
3. Карактеристики на полимер засилен со јаглеродни влакна
4. Предности на CFRP
5. Недостатоци на CFRP
6. Засилени со јаглеродни влакна Пластична употреба
Засилена полимерна структура на јаглеродни влакна
Пластиката засилена со јаглеродни влакна е материјал формиран со уредување на материјали за јаглеродни влакна во одредена насока и со употреба на врзани полимерни материјали.Дијаметарот на јаглеродни влакна е исклучително тенок, околу 7 микрони, но неговата јачина е исклучително голема.
Најосновната составна единица на композитен материјал засилен со јаглеродни влакна е влакно на јаглеродни влакна.Основната суровина на јаглерод -влакната е преолимер полиакрилонитрил (ПАН), рајон или нафтен терен.Јаглеродните нишки потоа се прават во ткаенини со јаглеродни влакна со хемиски и механички методи за делови од јаглеродни влакна.
Поврзувачкиот полимер обично е термосетирање на смола како епоксид.Понекогаш се користат други термосети или термопластични полимери, како што се поливинил ацетат или најлон.Покрај јаглеродните влакна, композитите можат да содржат и арамид Q, ултра-висока молекуларна тежина полиетилен, алуминиум или стаклени влакна.Карактеристиките на конечниот производ со јаглеродни влакна исто така можат да бидат под влијание на видот на адитиви воведени во матрицата за врзување.
Методот на обликување на засилена пластика за јаглеродни влакна
Производите на јаглеродни влакна се главно различни заради различни процеси.Постојат многу методи за формирање на полимерни материјали засилени со јаглеродни влакна.
1. Метод на поставување на рака
Поделен на сув метод (претходно подготвена продавница) и влажен метод (влакна ткаенина и смола залепени за употреба).Поставувањето на рацете исто така се користи за подготовка на препреги за употреба во секундарните процеси на обликување, како што е обликувањето со компресија.Овој метод е местото каде што листовите од ткаенина од јаглеродни влакна се ламинираат на калап за да се формира финалниот производ.Јачината и вкочанетоста на добиениот материјал се оптимизирани со избирање на порамнувањето и ткаењето на влакната од ткаенината.Калапот потоа се полни со епоксид и се стврднува со топлина или воздух.Овој метод на производство често се користи за делови без напрегање, како што се капаците на моторот.
2. Метод на формирање на вакуум
За ламинираниот препарен, неопходно е да се примени притисок преку одреден процес за да се направи близу до калапот и да се излечи и да се обликува под одредена температура и притисок.Методот на вакуумска торба користи вакуумска пумпа за да ја евакуира внатрешноста на торбата за формирање, така што негативниот притисок помеѓу торбата и калапот формира притисок, така што композитниот материјал е близу до калапот.
Врз основа на методот на вакуумска кеса, методот за формирање на вакуумска торба-автотоклав беше изведен подоцна.Автоклавите обезбедуваат поголеми притисоци и топлинска лекување на делот (наместо природно лекување) отколку методите само за вакуумски торби.Таквиот дел има покомпактна структура, подобар квалитет на површината, може ефикасно да ги елиминира воздушните меури (меурчињата многу ќе влијаат на јачината на делот), а севкупниот квалитет е повисок.Всушност, процесот на вакуумско торбирање е сличен на оној на лепење на филмот за мобилни телефони.Елиминирањето на воздушните меури е главна задача.
3. Метод на обликување со компресија
Обликување на компресијае метод на обликување кој е погоден за масовно производство и масовно производство.Калапите обично се изработени од горните и долните делови, кои ги нарекуваме машки мувла и женски калап.Процесот на обликување е да се стави душекот изработен од препарати во металниот контра -калап, а под дејство на одредена температура и притисок, душекот се загрева и се пласира во шуплината на калапот, тече под притисок и ја исполнува шуплината на калапот, а потоа И обликување и лекување за да се добијат производи.Сепак, овој метод има повисока почетна цена од претходните, бидејќи калапот бара многу висока прецизна обработка на ЦПУ.
4. Лиење на ликвидација
За делови со сложени форми или во облик на тело на револуција, може да се користи намотувач на влакно за изработка на делот со намотување на филаментот на мандрела или јадро.По ликвидацијата е целосно лекување и отстранете ја мандрелата.На пример, тубуларните зглобови што се користат во системите за суспензија може да се направат со овој метод.
5. обликување на трансфер на смола
Обликувањето на преносот на смола (RTM) е релативно популарен метод на обликување.Неговите основни чекори се:
1. Ставете ја подготвената ткаенина со лоши јаглеродни влакна во калапот и затворете ја калапот.
2. Инјектирање на течна термосетирање смола во неа, импрегнирајте го засилениот материјал и лекувајте.
Карактеристики на полимер засилен со јаглеродни влакна
(1) голема јачина и добра еластичност.
Специфичната јачина (т.е. односот на цврстина на затегнување кон густината) на јаглеродни влакна е 6 пати поголема од челикот и 17 пати поголема од онаа на алуминиум.Специфичниот модул (т.е. односот на модулот на Јанг со густина, што е знак на еластичност на некој предмет) е повеќе од 3 пати повеќе од челик или алуминиум.
Со висока специфична јачина, може да издржи голем работен товар.Неговиот максимален работен притисок може да достигне 350 kg/cm2.Покрај тоа, тој е покомпресибилен и поотпорен од чистиот F-4 и неговата плетенка.
(2) Добра отпорност на замор и отпорност на абење.
Неговата отпорност на замор е многу повисока од онаа на епоксидната смола и повисока од онаа на металните материјали.Графитните влакна се самоподмачкуваат и имаат мал коефициент на триење.Количината на абење е 5-10 пати помала од онаа на општите азбестни производи или F-4 плетенки.
(3) Добра термичка спроводливост и отпорност на топлина.
Пластиката засилена со јаглеродни влакна има добра топлинска спроводливост, а топлината што се создава со триење лесно се троши.Внатрешноста не е лесна за прегревање и складирање на топлина и може да се користи како динамичен материјал за запечатување.Во воздухот, може да работи стабилно во температурен опсег од -120~350°C.Со намалувањето на содржината на алкалните метали во јаглеродните влакна, температурата на услугата може дополнително да се зголеми.Во инертен гас, неговата приспособлива температура може да достигне околу 2000°C и може да издржи остри промени на студ и топлина.
(4) Добар отпор на вибрации.
Не е лесно да се резонира или трепере, а исто така е одличен материјал за намалување на вибрациите и намалување на бучавата.
Предности на CFRP
1. мала тежина
Традиционалните стаклени влакна засилени пластика користат континуирани стаклени влакна и 70% стаклени влакна (стаклена тежина/вкупна тежина) и обично имаат густина од 0,065 фунти на кубен инч.Композит CFRP со иста 70% тежина на влакна обично има густина од 0,055 фунти на кубна инч.
2. Висока јачина
Иако полимерите засилени со јаглеродни влакна се лесни, композитите CFRP имаат поголема јачина и поголема вкочанетост по единица тежина од композитите на стаклени влакна.Во споредба со металните материјали, оваа предност е поочигледна.
Недостатоци на CFRP
1. Висока цена
Производството на трошоците за засилена пластика засилена со јаглеродни влакна е забранета.Цените на јаглеродните влакна можат драматично да се разликуваат во зависност од тековните услови на пазарот (понудата и побарувачката), видот на јаглеродни влакна (воздушна вселенска наспроти комерцијална оценка) и големината на пакетот со влакна.На основа на фунта за фунта, девственото јаглеродно влакно може да биде од 5 до 25 пати поскапи од стаклените влакна.Оваа разлика е уште поголема кога се споредува челикот со CFRP.
2. спроводливост
Ова е предност и неповолна положба на композитни материјали со јаглеродни влакна.Тоа зависи од апликацијата.Јаглеродните влакна се исклучително спроводливи, а стаклените влакна се изолациони.Многу производи користат фиберглас наместо јаглеродни влакна или метал затоа што бараат строга изолација.Во производството на комунални услуги, многу производи бараат употреба на стаклени влакна.
Засилени со јаглеродни влакна Пластични употреби
НаАпликации на полимер засилен со јаглеродни влакнасе широки во животот, од механички делови до воени материјали.
(1)како пакување за запечатување
Тефлонски материјал засилен со јаглеродни влакна може да се направи во запечатувачки прстени или пакувања отпорни на корозија, отпорни на абење и отпорни на висока температура.Кога се користи за статичко запечатување, услужниот живот е подолг, повеќе од 10 пати подолго од оној на општото пакување на азбест што е зачудено со нафта.Може да ги одржува перформансите на запечатување под промени во оптоварувањето и брзото ладење и брзото загревање.И бидејќи материјалот не содржи корозивни материи, нема да се појави корозија на металот на металот.
(2)како делови за мелење
Користејќи ги своите само-подмачкувачки својства, може да се користи како лежишта, запчаници и клипни прстени за посебни цели.Како што се подмачкани лежишта без масло за воздухопловни инструменти и магнетофони, подмачкани запчаници без масло за дизел локомотиви со електричен менувач (за да се избегнат несреќи предизвикани од истекување масло), клипни прстени без масло на компресори, итн. Покрај тоа, може Исто така, се користат како лизгачки лежишта или заптивки во индустријата за храна и фармацевтски производи со искористување на неговите нетоксични карактеристики.
(3) како структурни материјали за воздушната, авијацијата и ракетите.За прв пат се користеше во производството на авиони за да се намали тежината на авионите и да се подобри ефикасноста на летот.Исто така се користи во хемикалии, нафта, електрична енергија, машини и други индустрии како ротационен или реципроциран динамичен заптивка или разни материјали за статички заптивки.
Женгкси е професионалецФабрика за хидраулични печат во Кина, обезбедувајќи висок квалитетКомпозитен хидрауличен печатЗа формирање на CFRP производи.
Време на објавување: мај-25-2023 година
