Ndi chitukuko chopitilira cha zinthu zopangidwa ndi ulusi, kuwonjezera pa mapulasitiki opangidwa ndi ulusi wagalasi, mapulasitiki opangidwa ndi ulusi wa kaboni, mapulasitiki opangidwa ndi ulusi wa boron, ndi zina zotero zawonekera. Ma polymer opangidwa ndi ulusi wa kaboni (CFRP) ndi zinthu zopepuka komanso zolimba zomwe zimagwiritsidwa ntchito popanga zinthu zambiri zomwe timagwiritsa ntchito m'miyoyo yathu yatsiku ndi tsiku. Ndi mawu omwe amagwiritsidwa ntchito pofotokoza zinthu zopangidwa ndi ulusi wopangidwa ndi ulusi zomwe zimagwiritsa ntchito ulusi wa kaboni ngati gawo lalikulu la kapangidwe kake.
Mndandanda wa Zomwe Zili M'kati:
1. Kapangidwe ka Polima Yolimbikitsidwa ndi Ulusi wa Kaboni
2. Njira Yopangira Pulasitiki Yolimbikitsidwa ndi Ulusi wa Kaboni
3. Kapangidwe ka Polima Yolimbikitsidwa ndi Ulusi wa Kaboni
4. Ubwino wa CFRP
5. Zoyipa za CFRP
6. Kugwiritsa Ntchito Pulasitiki Yolimbikitsidwa ndi Ulusi wa Kaboni
Kapangidwe ka Polima Yolimbikitsidwa ndi Ulusi wa Carbon
Pulasitiki yolimbikitsidwa ndi ulusi wa kaboni ndi chinthu chomwe chimapangidwa pokonza zinthu za ulusi wa kaboni mbali ina ndikugwiritsa ntchito zinthu za polima zolumikizidwa. Ulusi wa kaboni m'mimba mwake ndi woonda kwambiri, pafupifupi ma microns 7, koma mphamvu zake ndi zapamwamba kwambiri.
Chinthu chachikulu chomwe chimagwiritsidwa ntchito popanga zinthu zopangidwa ndi ulusi wa kaboni ndi ulusi wa kaboni. Chinthu chachikulu chomwe chimagwiritsidwa ntchito popanga ulusi wa kaboni ndi prepolymer polyacrylonitrile (PAN), rayon, kapena petroleum pitch. Kenako ulusi wa kaboni umapangidwa kukhala nsalu za ulusi wa kaboni pogwiritsa ntchito njira zamakemikolo ndi zamakanika zopangira ulusi wa kaboni.
Polima yomangira nthawi zambiri imakhala utomoni wopangira thermosetting monga epoxy. Ma thermosets ena kapena ma polima a thermoplastic nthawi zina amagwiritsidwa ntchito, monga polyvinyl acetate kapena nayiloni. Kuwonjezera pa ulusi wa kaboni, zinthu zophatikizika zimatha kukhalanso ndi aramid Q, polyethylene yolemera kwambiri, aluminiyamu, kapena ulusi wagalasi. Kapangidwe ka chinthu chomaliza cha kaboni fiber chingakhudzidwenso ndi mtundu wa zowonjezera zomwe zimayikidwa mu matrix yomangira.
Njira Yopangira Pulasitiki Yolimbikitsidwa ndi Ulusi wa Carbon
Zinthu zopangidwa ndi ulusi wa kaboni zimasiyana kwambiri chifukwa cha njira zosiyanasiyana. Pali njira zambiri zopangira zinthu zolimbitsa polima zopangidwa ndi ulusi wa kaboni.
1. Njira Yogonera ndi Manja
Amagawidwa m'njira youma (yokonzedwa kale) ndi njira yonyowa (nsalu ya ulusi ndi utomoni womata kuti ugwiritsidwe ntchito). Kuyika manja kumagwiritsidwanso ntchito kukonzekera zinthu zogwiritsidwa ntchito popangira zinthu zina monga kupondereza. Njira iyi ndi pomwe mapepala a nsalu ya ulusi wa kaboni amamatiridwa pa nkhungu kuti apange chinthu chomaliza. Mphamvu ndi kuuma kwa zinthu zomwe zapezeka zimakonzedwa bwino posankha kulumikizana ndi kuluka kwa ulusi wa nsalu. Kenako nkhunguyo imadzazidwa ndi epoxy ndikuchiritsidwa ndi kutentha kapena mpweya. Njira yopangira iyi nthawi zambiri imagwiritsidwa ntchito pazinthu zosapanikizika, monga zophimba injini.
2. Njira Yopangira Vacuum
Pa prepreg yopangidwa ndi laminated, ndikofunikira kugwiritsa ntchito mphamvu kudzera munjira inayake kuti ikhale pafupi ndi nkhungu ndikuyichiritsa ndikuyipanga pansi pa kutentha ndi kupanikizika kwina. Njira ya thumba la vacuum imagwiritsa ntchito pampu ya vacuum kuti itulutse mkati mwa thumba lopangira kuti kupanikizika koyipa pakati pa thumba ndi nkhungu kupange kupanikizika kotero kuti zinthu zophatikizika zikhale pafupi ndi nkhungu.
Pogwiritsa ntchito njira ya thumba la vacuum, njira yopangira vacuum-autoclave inapangidwa pambuyo pake. Ma Autoclave amapereka mphamvu zambiri komanso amachiritsa kutentha kwa gawolo (m'malo mochiritsa mwachilengedwe) kuposa njira zongogwiritsa ntchito thumba la vacuum lokha. Gawo lotere lili ndi kapangidwe kakang'ono, kabwino pamwamba pake, limatha kuchotsa thovu la mpweya (thovu limakhudza kwambiri mphamvu ya gawolo), ndipo khalidwe lonse ndi lalikulu. Ndipotu, njira yopangira thovu la vacuum imafanana ndi yomatira filimu pafoni yam'manja. Kuchotsa thovu la mpweya ndi ntchito yaikulu.
3. Njira Yopangira Kukanikiza
Kupondereza kapangidwe kakendi njira yopangira zinthu zomwe zimathandiza kupanga zinthu zambiri komanso kupanga zinthu zambiri. Nkhungu nthawi zambiri zimapangidwa ndi zigawo zapamwamba ndi zotsika, zomwe timatcha nkhungu yachimuna ndi nkhungu yachikazi. Njira yopangira zinthu ndi kuyika mphasa yopangidwa ndi zinthu zokonzedweratu mu nkhungu yotsutsana ndi chitsulo, ndipo pansi pa kutentha ndi kupanikizika kwina, mphasayo imatenthedwa ndi pulasitiki mu nkhungu, imathamanga pansi pa kupanikizika, ndikudzaza nkhungu, kenako ndikuumba ndi kuchiritsa kuti mupeze zinthu. Komabe, njira iyi ili ndi mtengo wokwera kwambiri kuposa wakale, popeza nkhunguyo imafuna CNC machining yolondola kwambiri.
4. Kuumba Mozungulira
Pa ziwalo zomwe zili ndi mawonekedwe ovuta kapena mawonekedwe a thupi lozungulira, chopukutira ulusi chingagwiritsidwe ntchito kupanga gawolo popindira ulusi pa mandrel kapena pakati. Mukamaliza kupindira, chopukutiracho chimachotsedwa. Mwachitsanzo, manja olumikizirana a chubu omwe amagwiritsidwa ntchito mumakina oimitsa angapangidwe pogwiritsa ntchito njira iyi.
5. Kuumba kwa Resin Transfer
Kuumba kwa Resin (RTM) ndi njira yotchuka kwambiri youmba. Njira zake zazikulu ndi izi:
1. Ikani nsalu yokonzedwa bwino ya ulusi wa kaboni mu chikombole ndikutseka chikombolecho.
2. Ikani utomoni wamadzimadzi wothira thermosetting mkati mwake, ikani zinthu zolimbitsa, ndikuzikonza.
Katundu wa Carbon Fiber Reinforced Polymer
(1) Mphamvu kwambiri komanso kusinthasintha kwabwino.
Mphamvu yeniyeni (ndiko kuti, chiŵerengero cha mphamvu yogwirana ndi kuchulukana) ya ulusi wa kaboni ndi yowirikiza kasanu ndi kamodzi kuposa ya chitsulo ndipo yowirikiza kasanu ndi kawiri kuposa ya aluminiyamu. Modulus yeniyeni (ndiko kuti, chiŵerengero cha modulus ya Young ndi kuchulukana, chomwe ndi chizindikiro cha kusinthasintha kwa chinthu) ndi yowirikiza kasanu kuposa ya chitsulo kapena aluminiyamu.
Ndi mphamvu yayikulu, imatha kunyamula katundu wolemera kwambiri. Kupanikizika kwake kwakukulu kumatha kufika 350 kg/cm2. Kuphatikiza apo, imatha kupanikizika komanso kulimba kuposa F-4 yoyera komanso kuluka kwake.
(2) Kukana kutopa bwino komanso kukana kuvala.
Kukana kwake kutopa n'kokwera kwambiri kuposa kwa epoxy resin komanso n'kokwera kuposa kwa zinthu zachitsulo. Ulusi wa grafiti umadzipaka wokha mafuta ndipo uli ndi coefficient yaying'ono ya kukangana. Kuchuluka kwa kutopako ndi kochepa ka 5-10 kuposa kwa zinthu za asbestos wamba kapena ma braids a F-4.
(3) Kupereka mphamvu yabwino pa kutentha komanso kukana kutentha.
Mapulasitiki opangidwa ndi ulusi wa kaboni ali ndi mphamvu yabwino yoyendetsera kutentha, ndipo kutentha komwe kumapangidwa chifukwa cha kukangana kumatayika mosavuta. Mkati mwake sikophweka kutenthetsa kwambiri ndikusunga kutentha ndipo kungagwiritsidwe ntchito ngati chinthu chotseka. Mumlengalenga, imatha kugwira ntchito mokhazikika pa kutentha kwa -120 ~ 350 ° C. Ndi kuchepa kwa kuchuluka kwa alkali metal mu ulusi wa kaboni, kutentha kwa ntchito kumatha kuwonjezeka kwambiri. Mu mpweya wopanda mpweya, kutentha kwake kosinthika kumatha kufika pafupifupi 2000 ° C, ndipo kumatha kupirira kusintha kwakukulu kwa kuzizira ndi kutentha.
(4) Kukana kugwedezeka bwino.
Sikophweka kuyitulutsa kapena kuyigwedeza, komanso ndi chinthu chabwino kwambiri chochepetsera kugwedezeka ndi phokoso.
Ubwino wa CFRP
1. Kulemera Kopepuka
Mapulasitiki achikhalidwe opangidwa ndi ulusi wagalasi amagwiritsa ntchito ulusi wagalasi wopitilira ndi ulusi wagalasi wa 70% (kulemera kwagalasi/kulemera konse) ndipo nthawi zambiri amakhala ndi kuchuluka kwa mapaundi 0.065 pa inchi imodzi ya cubic. Chophatikiza cha CFRP chokhala ndi kulemera komweko kwa ulusi wa 70% nthawi zambiri chimakhala ndi kuchuluka kwa mapaundi 0.055 pa inchi imodzi ya cubic.
2. Mphamvu Yaikulu
Ngakhale ma polima olimbikitsidwa ndi ulusi wa kaboni ndi opepuka, ma CFRP composites ali ndi mphamvu zambiri komanso kuuma kwakukulu pa kulemera kwa unit kuposa ma glass fiber composites. Poyerekeza ndi zipangizo zachitsulo, ubwino uwu ndi woonekeratu.
Zoyipa za CFRP
1. Mtengo Wokwera
Mtengo wopanga pulasitiki yolimbikitsidwa ndi ulusi wa kaboni ndi wokwera kwambiri. Mitengo ya ulusi wa kaboni imatha kusiyana kwambiri kutengera momwe msika ulili pano (kupereka ndi kufunikira), mtundu wa ulusi wa kaboni (mlengalenga poyerekeza ndi mtundu wamalonda), komanso kukula kwa ulusi. Pa paundi imodzi pa paundi, ulusi wa kaboni wosasinthika ukhoza kukhala wokwera mtengo nthawi 5 mpaka 25 kuposa ulusi wagalasi. Kusiyana kumeneku kumakhala kwakukulu kwambiri poyerekeza chitsulo ndi CFRP.
2. Kuyendetsa mphamvu
Uwu ndiye ubwino ndi kuipa kwa zinthu zopangidwa ndi ulusi wa kaboni. Zimatengera momwe zimagwiritsidwira ntchito. Ulusi wa kaboni ndi wothandiza kwambiri ndipo ulusi wagalasi ndi woteteza kutentha. Zinthu zambiri zimagwiritsa ntchito fiberglass m'malo mwa ulusi wa kaboni kapena chitsulo chifukwa zimafuna kutchinjiriza mwamphamvu. Pakupanga zinthu zothandiza, zinthu zambiri zimafuna kugwiritsa ntchito ulusi wagalasi.
Kugwiritsa Ntchito Pulasitiki Yolimbikitsidwa ndi Ulusi wa Kaboni
Kugwiritsa ntchito polima wolimbikitsidwa ndi ulusi wa kaboni kuli ndi ntchito zambiri, kuyambira zida zamakanika mpaka zida zankhondo.
(1)monga kulongedza kosindikiza
Zinthu za PTFE zolimbikitsidwa ndi ulusi wa kaboni zimatha kupangidwa kukhala mphete zotsekera kapena zopakira zosagwirizana ndi dzimbiri, kutopa, komanso kutentha kwambiri. Zikagwiritsidwa ntchito potseka mosasunthika, nthawi yogwira ntchito imakhala yayitali, yoposa nthawi 10 kuposa ya asbestos yolowetsedwa mu mafuta. Zitha kusunga magwiridwe antchito otsekera pansi pa kusintha kwa katundu ndi kuzizira mwachangu komanso kutentha mwachangu. Ndipo popeza zinthuzo zilibe zinthu zowononga, palibe dzimbiri lomwe lidzachitike pachitsulocho.
(2)monga ziwalo zopukutira
Pogwiritsa ntchito mphamvu zake zodzipaka mafuta, ingagwiritsidwe ntchito ngati mabearing, magiya, ndi mphete za piston pazifukwa zapadera. Monga mabearing opanda mafuta ogwiritsidwa ntchito pa zida zoyendera ndege ndi matepi ojambulira, magiya opanda mafuta ogwiritsidwa ntchito pa injini zamagetsi zotumizira dizilo (kuti tipewe ngozi zomwe zimachitika chifukwa cha kutayikira kwa mafuta), mphete za piston zopanda mafuta ogwiritsidwa ntchito pa ma compressor, ndi zina zotero. Kuphatikiza apo, ingagwiritsidwenso ntchito ngati mabearing otsetsereka kapena zotsekera m'makampani azakudya ndi mankhwala pogwiritsa ntchito mawonekedwe ake osakhala oopsa.
(3) Monga zipangizo zomangira ndege, ndege, ndi zida zoponya mabomba. Poyamba idagwiritsidwa ntchito popanga ndege kuti ichepetse kulemera kwa ndege ndikuwonjezera kuyendetsa bwino. Imagwiritsidwanso ntchito mu mankhwala, mafuta, mphamvu zamagetsi, makina, ndi mafakitale ena ngati chisindikizo chozungulira kapena chobwerezabwereza kapena zipangizo zosiyanasiyana zosindikizira zosasinthasintha.
Zhengxi ndi katswirifakitale yosindikizira ya hydraulic ku China, kupereka zinthu zabwino kwambirimakina osindikizira a hydraulickupanga zinthu za CFRP.
Nthawi yotumizira: Meyi-25-2023
