Me zhvillimin e vazhdueshëm të materialeve të përbëra, përveç plastikës së përforcuar me fibra qelqi, plastikës së përforcuar me fibër karboni, plastikës së përforcuar me fibra Boron, etj.Polimer i përforcuar me fibra karboniKompozitat (CFRP) janë materiale të lehta dhe të forta që përdoren për të prodhuar shumë produkte që ne përdorim në jetën tonë të përditshme.Shtë një term i përdorur për të përshkruar materiale të përbëra të përforcuara me fibra që përdorin fibrat e karbonit si përbërësi kryesor strukturor.
Tabela e Përmbajtjes:
1. Struktura polimer e përforcuar me fibra karboni
2. Metoda e formimit të plastikës së përforcuar me fibra karboni
3. Karakteristikat e polimerit të përforcuar me fibra karboni
4. Përparësitë e CFRP
5. Disavantazhet e CFRP
6. Përdorime plastike të përforcuara me fibra karboni
Struktura polimer e përforcuar me fibra karboni
Plastika e përforcuar me fibra karboni është një material i formuar duke rregulluar materialet e fibrave të karbonit në një drejtim të caktuar dhe duke përdorur materiale polimer të lidhur.Diametri i fibrës së karbonit është jashtëzakonisht e hollë, rreth 7 mikron, por forca e tij është jashtëzakonisht e lartë.
Njësia më themelore përbërëse e materialit të përbërë të përforcuar me fibër karboni është filamenti i fibrave të karbonit.Lënda e parë themelore e filamentit të karbonit është Polyacrylonitrile Prepolymer (PAN), Rayon, ose Pitch Petroleum.Fijet e karbonit bëhen më pas në pëlhura të fibrave të karbonit me metoda kimike dhe mekanike për pjesët e fibrave të karbonit.
Polimeri lidhës është zakonisht një rrëshirë termosetting siç është epoksia.Thermoset të tjerë ose polimere termoplastike përdoren ndonjëherë, siç janë polivinil acetat ose najlon.Përveç fibrave të karbonit, kompozitat mund të përmbajnë gjithashtu aramid Q, polietilen me peshë molekulare ultra të lartë, alumini ose fibra qelqi.Karakteristikat e produktit përfundimtar të fibrave të karbonit gjithashtu mund të preken nga lloji i aditivëve të futur në matricën e lidhjes.
Metoda e formimit të plastikës së përforcuar me fibra karboni
Produktet e fibrave të karbonit janë kryesisht të ndryshme për shkak të proceseve të ndryshme.Ekzistojnë shumë metoda për formimin e materialeve polimer të përforcuara me fibra karboni.
1. Metoda e shtrimit të duarve
E ndarë në metodën e thatë (dyqan i përgatitur para) dhe metodë e lagësht (pëlhurë e fibrave dhe rrëshirë ngjitur për t’u përdorur).Shtrirja e duarve përdoret gjithashtu për të përgatitur prepregs për përdorim në proceset dytësore të formimit siç është formimi i kompresimit.Kjo metodë është aty ku fletët e rrobave të fibrave të karbonit janë laminuar në një myk për të formuar produktin përfundimtar.Forca dhe vetitë e ngurtësisë së materialit që rezulton janë optimizuar duke zgjedhur shtrirjen dhe endjen e fibrave të rrobave.Myku më pas mbushet me epoksi dhe shërohet me nxehtësi ose ajër.Kjo metodë prodhuese shpesh përdoret për pjesët jo të stresuara, siç janë mbulesat e motorit.
2. Metoda e formimit të vakumit
Për prepregën e laminuar, është e nevojshme të ushtrohet presion përmes një procesi të caktuar për ta afruar kallëpin dhe për ta kuruar dhe formuar nën një temperaturë dhe presion të caktuar.Metoda e qeseve me vakum përdor një pompë vakum për të evakuuar pjesën e brendshme të qeses formuese në mënyrë që presioni negativ midis qeses dhe kallëpit të formojë një presion në mënyrë që materiali i përbërë të jetë afër kallëpit.
Në bazë të metodës së çantës vakum, metoda e formimit të Autoklavës me vakum u mor më vonë.Autoklavat ofrojnë presione më të larta dhe shërojnë nxehtësinë pjesën (në vend të shërimit natyror) sesa metodat vetëm me vakum.Një pjesë e tillë ka një strukturë më kompakte, cilësi më të mirë të sipërfaqes, mund të eliminojë në mënyrë efektive flluskat e ajrit (flluskat do të ndikojnë shumë në forcën e pjesës), dhe cilësia e përgjithshme është më e lartë.Në fakt, procesi i bagazhit të vakumit është i ngjashëm me atë të ngjitjes së filmit të telefonit celular.Eleminimi i flluskave të ajrit është një detyrë kryesore.
3. Metoda e formimit të kompresimit
Formim kompresimiështë një metodë e formimit që është e favorshme për prodhimin në masë dhe prodhimin në masë.Moulds zakonisht bëhen nga pjesët e sipërme dhe të poshtme, të cilat ne i quajmë myk mashkull dhe një myk femër.Procesi i formimit është të vendosni dyshekun e bërë nga prepregs në mykun e banakut metalik, dhe nën veprimin e temperaturës dhe presionit të caktuar, dysheku nxehet dhe plastifikohet në zgavrën e mykut, rrjedh nën presion, dhe mbush zgavrën e mykut, dhe pastaj Dhe formimin dhe shërimin për të marrë produkte.Sidoqoftë, kjo metodë ka një kosto fillestare më të lartë se ato të mëparshme, pasi myku kërkon përpunim shumë të lartë CNC.
4. Formimi i dredha -dredha
Për pjesët me forma komplekse ose në formën e një trupi të revolucionit, një fryrje filamenti mund të përdoret për të bërë pjesën duke dredhur filamentin në një mandrel ose thelb.Pas dredha -dredha është kurë e plotë dhe hiqni mandrelin.Për shembull, krahët e përbashkët tubular të përdorura në sistemet e pezullimit mund të bëhen duke përdorur këtë metodë.
5. Formimi i transferimit të rrëshirës
Formimi i transferimit të rrëshirës (RTM) është një metodë relativisht e popullarizuar e formimit.Hapat e saj themelorë janë:
1. Vendosni pëlhurën e përgatitur të fibrave të karbonit të keq në myk dhe mbyllni mykun.
2. Injektoni rrëshirë termosetting të lëngshme në të, impregnoni materialin përforcues dhe kurimin.
Vetitë e polimerit të përforcuar me fibër karboni
(1) Forcë e lartë dhe elasticitet i mirë.
Forca specifike (d.m.th., raporti i forcës elastike ndaj densitetit) të fibrës së karbonit është 6 herë më shumë se ai i çelikut dhe 17 herë më shumë se alumini.Moduli specifik (d.m.th., raporti i modulit të Young me densitetin, i cili është një shenjë e elasticitetit të një objekti) është më shumë se 3 herë më shumë se ai i çelikut ose aluminit.
Me forcë të lartë specifike, ajo mund të ketë një ngarkesë të madhe pune.Presioni i tij maksimal i punës mund të arrijë në 350 kg/cm2.Përveç kësaj, është më e kompresueshme dhe elastike sesa e pastër F-4 dhe gërsheta e saj.
(2) Rezistencë e mirë e lodhjes dhe rezistencë ndaj veshit.
Rezistenca e saj e lodhjes është shumë më e lartë se ajo e rrëshirë epoksi dhe më e lartë se ajo e materialeve metalike.Fijet e grafitit janë vetë-lubrifikuese dhe kanë një koeficient të vogël të fërkimit.Sasia e veshjes është 5-10 herë më e vogël se ajo e produkteve të përgjithshme të asbestit ose gërshetat F-4.
(3) Përçueshmëri e mirë termike dhe rezistencë ndaj nxehtësisë.
Plastika e përforcuar me fibra karboni ka përçueshmëri të mirë termike, dhe nxehtësia e gjeneruar nga fërkimi shpërndahet lehtësisht.Brendësia nuk është e lehtë për të nxitur dhe ruajtur nxehtësinë dhe mund të përdoret si një material dinamik nënshkrimi.Në ajër, mund të funksionojë në mënyrë të qëndrueshme në intervalin e temperaturës -120 ~ 350 ° C.Me uljen e përmbajtjes së metaleve alkali në fibrën e karbonit, temperatura e shërbimit mund të rritet më tej.Në një gaz inert, temperatura e tij e adaptueshme mund të arrijë rreth 2000 ° C, dhe mund t'i rezistojë ndryshimeve të mprehta në të ftohtin dhe nxehtësinë.
(4) Rezistencë e mirë e dridhjeve.
Nuk është e lehtë të rezonosh ose të flakërosh, dhe është gjithashtu një material i shkëlqyeshëm për uljen e dridhjeve dhe uljen e zhurmës.
Avantazhet e CFRP
1. Peshë e lehtë
Plastika tradicionale e fibrave të qelqit të përforcuar përdorin fibra të vazhdueshme qelqi dhe 70% fibra qelqi (peshë xhami/peshë totale) dhe zakonisht kanë një densitet prej 0.065 paund për inç kub.Një përbërës CFRP me të njëjtën peshë të fibrave 70% zakonisht ka një densitet prej 0.055 paund për inç kub.
2. Forcë e lartë
Megjithëse polimerët e përforcuar me fibra karboni janë të lehta, kompozitat CFRP kanë forcë më të lartë dhe ngurtësi më të lartë për njësi peshë sesa kompozitat me fibra qelqi.Krahasuar me materialet metalike, ky avantazh është më i dukshëm.
Disavantazhet e CFRP
1. Kosto e lartë
Kostoja e prodhimit të plastikës së përforcuar me fibër karboni është ndaluese.Çmimet e fibrave të karbonit mund të ndryshojnë në mënyrë dramatike në varësi të kushteve aktuale të tregut (ofertës dhe kërkesës), llojit të fibrës së karbonit (hapësirës ajrore kundrejt shkallës komerciale) dhe madhësisë së paketës së fibrave.Në bazë të kile-për-paund, fibra e karbonit të virgjër mund të jetë 5 deri në 25 herë më e shtrenjtë se fibra qelqi.Ky ndryshim është edhe më i madh kur krahasohet çeliku me CFRP.
2. Përçueshmëria
Ky është avantazhi dhe disavantazhi i materialeve të përbërë nga fibra karboni.Fijet e karbonit janë jashtëzakonisht përçuese dhe fijet e qelqit janë izoluese.Shumë produkte përdorin tekstil me fije qelqi në vend të fibrave të karbonit ose metalit sepse kërkojnë izolim të rreptë.Në prodhimin e shërbimeve, shumë produkte kërkojnë përdorimin e fibrave të qelqit.
Përdorime plastike të përforcuara me fibra karboni
TëAplikimet e polimerit të përforcuar me fibër karbonijanë të gjera në jetë, nga pjesët mekanike deri tek materialet ushtarake.
(1)si paketim nënshkrimi
Materiali PTFE i përforcuar me fibra karboni mund të bëhet në unaza ose ambalazhe izoluese rezistente ndaj korrozionit, rezistente ndaj konsumit dhe rezistente ndaj temperaturës së lartë.Kur përdoret për vulosje statike, jetëgjatësia e shërbimit është më e gjatë, më shumë se 10 herë më e gjatë se ajo e ambalazhit të përgjithshëm të azbestit të zhytur në vaj.Mund të ruajë performancën e vulosjes nën ndryshimet e ngarkesës dhe ftohjen e shpejtë dhe ngrohjen e shpejtë.Dhe meqenëse materiali nuk përmban substanca gërryese, nuk do të ndodhë korrozioni me gropë në metal.
(2)si pjesë bluarëse
Duke përdorur vetitë e tij vetë-lubrifikuese, mund të përdoret si kushineta, ingranazhe dhe unaza pistoni për qëllime të veçanta.Të tilla si kushinetat e lubrifikuara pa vaj për instrumentet e aviacionit dhe magnetofonët, ingranazhet e lubrifikuara pa vaj për lokomotivat me naftë të transmisionit elektrik (për të shmangur aksidentet e shkaktuara nga rrjedhja e vajit), unazat e pistonit të lubrifikuar pa vaj në kompresorë, etj. Përveç kësaj, mund të të përdoren gjithashtu si kushineta rrëshqitëse ose vula në industrinë e ushqimit dhe farmaceutike duke përfituar nga karakteristikat e tij jo toksike.
(3) Si materiale strukturore për hapësirën ajrore, aviacionin dhe raketat.Fillimisht u përdor në prodhimin e avionëve për të zvogëluar peshën e avionit dhe për të përmirësuar efikasitetin e fluturimit.Përdoret gjithashtu në kimikate, naftë, energji elektrike, makineri dhe industri të tjera si një vulë dinamike rrotulluese ose reciproke ose materiale të ndryshme vulosëse statike.
Zhengxi është një profesionistFabrika e shtypit hidraulik në Kinë, duke siguruar një kuliat të lartëShtyp hidraulik i përbërëPër formimin e produkteve CFRP.
Koha e postimit: Maj-25-2023
