Med den kontinuerliga utvecklingen av kompositmaterial, utöver glasfiberförstärkt plast, har kolfiberförstärkt plast, borfiberförstärkt plast, etc.Kolfiberförstärkt polymerKompositer (CFRP) är lätta och starka material som används för att tillverka många produkter som vi använder i vårt dagliga liv.Det är en term som används för att beskriva fiberförstärkta kompositmaterial som använder kolfibrer som den huvudsakliga strukturella komponenten.
Innehållsförteckning:
1. Kolfiberförstärkt polymerstruktur
2. Gjutningsmetoden för kolfiberarmerad plast
3. Egenskaper hos kolfiberarmerad polymer
4. Fördelar med CFRP
5. Nackdelar med CFRP
6. Kolfiberarmerad plastanvändning
Kolfiberarmerad polymerstruktur
Kolfiberarmerad plast är ett material som bildas genom att ordna kolfibermaterial i en viss riktning och använda bundna polymermaterial.Diametern på kolfiber är extremt tunn, cirka 7 mikron, men dess styrka är extremt hög.
Den mest grundläggande beståndsdelen av kolfiberförstärkt kompositmaterial är kolfibertråd.Det grundläggande råmaterialet i kolfilament är prepolymerpolyakrylonitril (PAN), rayon eller petroleums tonhöjd.Kolfilamenten görs sedan till kolfibertyg med kemiska och mekaniska metoder för kolfiberdelar.
Den bindande polymeren är vanligtvis ett termosetting harts såsom epoxi.Andra termosetter eller termoplastiska polymerer används ibland, såsom polyvinylacetat eller nylon.Förutom kolfibrer kan kompositer också innehålla aramid Q, ultrahög molekylvikt polyeten, aluminium eller glasfibrer.Egenskaperna för den slutliga kolfiberprodukten kan också påverkas av den typ av tillsatser som introduceras i bindningsmatrisen.
Gjutningsmetoden för kolfiberarmerad plast
Kolfiberprodukter är huvudsakligen olika på grund av olika processer.Det finns många metoder för att bilda kolfiberförstärkta polymermaterial.
1. Handuppläggningsmetod
Uppdelat i den torra metoden (förberedd butik) och våtmetod (fibertyg och harts limmad till användning).Handupplägg används också för att förbereda prepregs för användning i sekundära gjutningsprocesser såsom kompressionsgjutning.Denna metod är där ark med kolfiberduk är laminerade på en form för att bilda slutprodukten.Styrkan och styvhetsegenskaperna för det resulterande materialet optimeras genom att välja inriktning och väv av tygfibrerna.Formen fylls sedan med epoxi och botas med värme eller luft.Denna tillverkningsmetod används ofta för icke-stressade delar, såsom motoröverdrag.
2. Vakuumformningsmetod
För den laminerade prepreget är det nödvändigt att applicera tryck genom en viss process för att göra den nära formen och för att bota och forma den under en viss temperatur och tryck.Vakuumväskmetoden använder en vakuumpump för att evakuera insidan av bildningspåsen så att det negativa trycket mellan påsen och formen bildar ett tryck så att kompositmaterialet är nära formen.
En sådan del har en mer kompakt struktur, bättre ytkvalitet, kan effektivt eliminera luftbubblor (bubblor kommer att kraftigt påverka delens styrka), och den totala kvaliteten är högre.
3. Kompressionsmålningsmetod
Kompressionsgjutningär en formningsmetod som bidrar till massproduktion och massproduktion.Formar är oftast gjorda av övre och nedre delar, som vi kallar hanmögel och en honform.Formningsprocessen är att lägga mattan gjord av prepregs i metall motformen, och under inverkan av viss temperatur och tryck värms mattan upp och plastas i formhåligheten, flyter under tryck och fyller formhålan och sedan And molding and curing to obtain products.Denna metod har dock en högre initial kostnad än de tidigare, eftersom formen kräver mycket hög precision CNC-bearbetning.
För detaljer med komplexa former eller i form av en rotationskropp kan en filamentlindare användas för att tillverka delen genom att linda tråden på en dorn eller kärna.
5. Hartsöverföringsmålning
Hartsöverföringsmålning (RTM) är en relativt populär gjutningsmetod.Dess grundläggande steg är:
1. Placera det beredda dåliga kolfibertyget i formen och stäng formen.
2. Injicera flytande termosetting harts i det, impregnera det förstärkande materialet och botemedel.
Egenskaper hos kolfiberarmerad polymer
(1) Hög styrka och god elasticitet.
Med hög specifik styrka kan den ha en stor arbetsbelastning.Dess maximala arbetstryck kan nå 350 kg/cm2.Dessutom är det mer komprimerbart och motståndskraftigt än ren F-4 och dess fläta.
(2) God trötthetsmotstånd och slitmotstånd.
Dess trötthetsmotstånd är mycket högre än för epoxiharts och högre än för metallmaterial.Grafitfibrer är självsmörjande och har en liten friktionskoefficient.Mängden slitage är 5-10 gånger mindre än för allmänna asbestprodukter eller F-4-flätor.
(3) Bra värmeledningsförmåga och värmebeständighet.
Kolfiberarmerad plast har god värmeledningsförmåga, och värmen som genereras av friktion avleds lätt.Interiören är inte lätt att överhetta och lagra värme och kan användas som ett dynamiskt tätningsmaterial.I luften kan den fungera stabilt i temperaturområdet -120~350°C.Med minskningen av alkalimetallhalten i kolfiber kan drifttemperaturen höjas ytterligare.I en inert gas kan dess anpassningsbara temperatur nå cirka 2000 ° C, och den tål skarpa förändringar i kyla och värme.
(4) Bra vibrationsmotstånd.
Det är inte lätt att resonera eller fladda, och det är också ett utmärkt material för vibrationsminskning och brusreducering.
1. Lätt vikt
En CFRP -komposit med samma 70% fibervikt har vanligtvis en densitet på 0,055 pund per kubik tum.
2. Hög styrka
Även om kolfiberförstärkta polymerer är lätta, har CFRP-kompositer högre styrka och högre styvhet per viktenhet än glasfiberkompositer.Jämfört med metallmaterial är denna fördel mer uppenbar.
Nackdelar med CFRP
1. Hög kostnad
Produktionskostnaden för kolfiberarmerad plast är oöverkomlig.Kolfiberpriserna kan variera dramatiskt beroende på nuvarande marknadsförhållanden (utbud och efterfrågan), typen av kolfiber (flyg- och rymdvärden) och storleken på fiberpaketet.På pund-för-pund kan jungfrulig kolfiber vara 5 till 25 gånger dyrare än glasfiber.Denna skillnad är ännu större när man jämför stål med CFRP.
2. Konduktivitet
Det beror på applikationen.
Kolfiberförstärkt plastanvändning
DeTillämpningar av kolfiberarmerad polymerär breda i livet, från mekaniska delar till militära material.
(1)som tätningsförpackning
Kolfiberarmerat PTFE-material kan göras till korrosionsbeständiga, slitstödande och högtemperaturresistenta tätningsringar eller förpackningar.När den används för statisk tätning är livslängden längre, mer än tio gånger längre än för allmän oljeupptäckt asbestförpackning.Det kan upprätthålla tätningsprestanda under belastningsförändringar och snabb kylning och snabb uppvärmning.Och eftersom materialet inte innehåller frätande ämnen kommer ingen gropkorrosion att inträffa på metallen.
(2)som slipdelar
Genom att använda sina självsmörjande egenskaper kan den användas som lager, växlar och kolvringar för speciella ändamål.Such as oil-free lubricated bearings for aviation instruments and tape recorders, oil-free lubricated gears for electric transmission diesel locomotives (to avoid accidents caused by oil leakage), oil-free lubricated piston rings on compressors, etc. In addition, it can även användas som glidlager eller tätningar inom livsmedels- och läkemedelsindustrin genom att dra fördel av dess giftfria egenskaper.
(3) som konstruktionsmaterial för flyg-, luftfart och missiler.Det användes först i flygplanstillverkning för att minska flygplanets vikt och förbättra flygeffektiviteten.
Zhengxi är ett proffsHydraulisk pressfabrik i Kina, tillhandahåller högkvulialtsammansatt hydraulisk pressför att bilda CFRP -produkter.
Posttid: 25 maj 2023
