Композит материалларның өзлексез үсеше белән, пыяла җепселләре белән ныгытылган пластиклардан тыш, углерод җепселләре белән ныгытылган пластиклар, бор җепселләре белән ныгытылган пластиклар һ.б. барлыкка килде. Углерод җепселләре белән ныгытылган полимер композитлары (CFRP) - көндәлек тормышыбызда кулланыла торган күп продуктлар җитештерү өчен кулланыла торган җиңел һәм нык материаллар. Бу термин төп структура компоненты буларак углерод җепселләрен кулланучы җепселләр белән ныгытылган композит материалларны тасвирлау өчен кулланыла.
Эчтәлекләр таблицасы:
1. Углерод җепселләре белән ныгытылган полимер структурасы
2. Углерод җепселләреннән арматураланган пластикны формалаштыру ысулы
3. Углерод җепселләре белән ныгытылган полимерның үзлекләре
4. CFRP өстенлекләре
5. CFRP-ның кимчелекләре
6. Углерод җепселләре белән ныгытылган пластик кулланылышы
Углерод җепселләре белән ныгытылган полимер структурасы
Углерод җепселләре белән ныгытылган пластик - углерод җепселләре материалларын билгеле бер юнәлештә урнаштыру һәм бәйләнгән полимер материаллар куллану нәтиҗәсендә барлыкка килгән материал. Углерод җепселләренең диаметры бик нечкә, якынча 7 микрон, ләкин аның ныклыгы бик югары.
Углерод җепселләре белән ныгытылган композит материалның иң төп состав берәмлеге - углерод җепселләре җепселләре. Углерод җепселләренең төп чималы - преполимер полиакрилонитрил (PAN), вискоза яки нефть җепселләре. Аннары углерод җепселләре углерод җепселләре детальләре өчен химик һәм механик ысуллар белән углерод җепселләре тукымаларына ясала.
Бәйләүче полимер гадәттә эпоксид кебек термосет сумаласы була. Кайвакыт башка термосетлар яки термопластик полимерлар кулланыла, мәсәлән, поливинилацетат яки нейлон. Углерод җепселләреннән тыш, композитлар составында арамид Q, ультра югары молекуляр авырлыктагы полиэтилен, алюминий яки пыяла җепселләре дә булырга мөмкин. Соңгы углерод җепселләре продуктының үзлекләренә бәйләү матрицасына кертелгән өстәмәләр төре дә тәэсир итә ала.
Углерод җепселләреннән арматураланган пластикны формалаштыру ысулы
Углерод җепселләреннән ясалган продуктлар, нигездә, төрле процесслар аркасында аерылып тора. Углерод җепселләреннән ныгытылган полимер материалларын формалаштыруның күп ысуллары бар.
1. Кул белән җәю ысулы
Коры ысул (алдан әзерләнгән цех) һәм дымлы ысул (кулланыр өчен җепсел тукыма һәм ябыштырылган сумала) дип бүленә. Кул белән салу шулай ук икенчел калыплау процессларында, мәсәлән, компрессияләүдә куллану өчен препреглар әзерләү өчен дә кулланыла. Бу ысул - соңгы продуктны формалаштыру өчен углерод җепселләре тукымалары катламнары формага ламинатлана. Нәтиҗәдә барлыкка килгән материалның ныклык һәм катылык үзенчәлекләре тукыма җепселләренең тигезләнешен һәм үрелүен сайлау юлы белән оптимальләштерелә. Аннары форма эпоксид белән тутырыла һәм җылылык яки һава белән киптерелә. Бу җитештерү ысулы еш кына двигатель каплагычлары кебек киеренкелеккә бирелмәгән детальләр өчен кулланыла.
2. Вакуум формалаштыру ысулы
Ламинацияләнгән препрег өчен, аны калыпка якынайту һәм билгеле бер температура һәм басым астында катыру һәм формалаштыру өчен билгеле бер процесс аша басым ясарга кирәк. Вакуум капчыгы ысулында формалаштыру капчыгы эчен бушату өчен вакуум насосы кулланыла, шуның белән капчык белән форма арасындагы тискәре басым басым барлыкка китерә, шуңа күрә композит материал калыпка якын була.
Вакуум капчык ысулы нигезендә, вакуум капчык-автоклав формалаштыру ысулы соңрак барлыкка килде. Автоклавлар вакуум капчык ысулларына караганда детальне югарырак басым һәм җылылык белән киптерү мөмкинлеге бирә (табигый киптерү урынына). Мондый деталь компактрак структурага, яхшырак өслек сыйфатына ия, һава күбекләрен нәтиҗәле рәвештә бетерә ала (күбекләр детальнең ныклыгына зур йогынты ясаячак), һәм гомуми сыйфат югарырак. Чынлыкта, вакуум капчыклау процессы мобиль телефон пленкасының ябышуына охшаш. Һава күбекләрен бетерү - зур бурыч.
3. Компрессия формалаштыру ысулы
Компрессияләү формалаштырумассакүләм җитештерү һәм массакүләм җитештерү өчен уңайлы булган калыплау ысулы. Калыплар гадәттә өске һәм аскы өлешләрдән ясала, без аларны ир-ат калып һәм ана калып дип атыйбыз. Калыплау процессы препреглардан ясалган келәмне металл каршы формага салудан гыйбарәт, һәм билгеле бер температура һәм басым тәэсирендә келәм калып куышлыгында җылытыла һәм пластиклаштырыла, басым астында ага һәм калып куышлыгын тутыра, аннары калыплау һәм катыру процессы нәтиҗәсендә продуктлар алына. Ләкин, бу ысулның башлангыч бәясе алдагыларына караганда югарырак, чөнки калып бик югары төгәллекле CNC эшкәртүен таләп итә.
4. Каплау
Катлаулы формадагы яки әйләнү корпусы формасындагы детальләр өчен, җепсел ролик ярдәмендә детальне оправкага яки үзәккә урап ясарга мөмкин. Урап алганнан соң, оправка тулысынча киптерелә һәм алына. Мәсәлән, асылмалы системаларда кулланыла торган торбасыман тоташтыру куллары бу ысул белән ясалырга мөмкин.
5. Смолень күчерү формалары
Смолен күчерү формалаштыру (RTM) чагыштырмача популяр формалаштыру ысулы. Аның төп адымнары:
1. Әзерләнгән начар углерод җепселләреннән ясалган тукыманы формага салыгыз һәм форманы ябыгыз.
2. Аңа сыек термосет сумаласын кертегез, ныгытучы материалны сеңдерегез һәм катырыгыз.
Углерод җепселләре белән ныгытылган полимерның үзлекләре
(1) Югары ныклык һәм яхшы эластиклык.
Углерод җепселләренең чагыштырма ныклыгы (ягъни тарту ныклыгының тыгызлыкка нисбәте) корычныкыннан 6 тапкыр һәм алюминийныкыннан 17 тапкыр артыграк. Салыштырма модуль (ягъни, объектның эластиклыгы билгесе булган Янг модуленең тыгызлыкка нисбәте) корыч яки алюминийныкыннан 3 тапкырдан артык.
Югары чагыштырма ныклык белән ул зур эш йөкләмәсен күтәрә ала. Аның максималь эш басымы 350 кг/см2 га җитә ала. Моннан тыш, ул саф F-4 һәм аның үрелгән материалына караганда кысылучанрак һәм сыгылмалырак.
(2) Аруга һәм тузуга чыдамлыгы яхшы.
Аның арыганлыкка чыдамлыгы эпоксид сумаласына караганда күпкә югарырак һәм металл материалларга караганда югарырак. Графит җепселләре үз-үзен майлый һәм ышкылу коэффициенты аз. Тузу күләме гомуми асбест продуктларына яки F-4 үрелгән җепләргә караганда 5-10 тапкыр азрак.
(3) Яхшы җылылык үткәрүчәнлеге һәм җылылыкка чыдамлыгы.
Углерод җепселләре белән ныгытылган пластиклар яхшы җылылык үткәрүчәнлеккә ия, һәм ышкылу нәтиҗәсендә барлыкка килгән җылылык җиңел тарала. Эчке өлешне артык җылыту һәм җылылыкны саклау җиңел түгел, һәм аны динамик герметик материал буларак кулланырга мөмкин. Һавада ул -120 ~ 350°C температура диапазонында тотрыклы эшли ала. Углерод җепселләрендә селте металлы күләме кимү белән, хезмәт күрсәтү температурасы тагын да артырга мөмкин. Инерт газда аның җайлаша торган температурасы якынча 2000°C га җитә ала, һәм ул салкын һәм эсселекнең кискен үзгәрешләренә түзә ала.
(4) Яхшы тибрәнүгә каршы торучанлык.
Аны резонанс яки тибрәнү җиңел түгел, һәм ул шулай ук тибрәнүне һәм тавышны киметү өчен бик яхшы материал.
CFRP өстенлекләре
1. Җиңел авырлык
Традицион пыяла җепселләре белән ныгытылган пластиклар өзлексез пыяла җепселләрен һәм 70% пыяла җепселләрен (пыяла авырлыгы/гомуми авырлыгы) кулланалар һәм гадәттә бер куб дюймга 0,065 фунт тыгызлыкка ия. Шул ук 70% җепсел авырлыгы булган CFRP композиты гадәттә бер куб дюймга 0,055 фунт тыгызлыкка ия.
2. Югары ныклык
Углерод җепселләре белән ныгытылган полимерлар җиңел булса да, CFRP композитлары пыяла җепселләре белән ныгытылган композитларга караганда югарырак ныклыкка һәм берәмлек авырлыкка югарырак катылыкка ия. Металл материаллар белән чагыштырганда, бу өстенлек ачык күренә.
CFRP-ның кимчелекләре
1. Югары бәя
Углерод җепселләре белән ныгытылган пластик җитештерү бәясе бик югары. Углерод җепселләре бәяләре хәзерге базар шартларына (тәкъдим һәм сорау), углерод җепселләре төренә (авиакосмик яки коммерция маркасы) һәм җепселләр бәйләменең зурлыгына карап кискен үзгәрергә мөмкин. Фунтка фунтка исәпләгәндә, чиста углерод җепселләре пыяла җепселләренә караганда 5-25 тапкыр кыйммәтрәк булырга мөмкин. Бу аерма корыч белән CFRP чагыштырганда тагын да зуррак.
2. Үткәрүчәнлек
Бу углерод җепселләреннән ясалган композит материалларның өстенлеге һәм кимчелеге. Бу кулланылышка бәйле. Углерод җепселләре бик үткәргеч, ә пыяла җепселләре изоляцияләүче. Күп кенә продуктлар катгый изоляция таләп иткәнлектән, углерод җепселләре яки металл урынына пыяла җепселләрен кулланалар. Коммуналь хезмәтләр җитештерүдә күп кенә продуктлар пыяла җепселләрен куллануны таләп итә.
Углерод җепселләре белән ныгытылган пластик кулланылышы
Углерод җепселләре белән ныгытылган полимерның кулланылышы киң, механик детальләрдән алып хәрби материалларга кадәр.
(1)герметик төргәк буларак
Углерод җепселләре белән ныгытылган PTFE материалы коррозиягә чыдам, тузуга чыдам һәм югары температурага чыдам герметик боҗралар яки төргәкләр ясарга мөмкин. Статик герметиклау өчен кулланылганда, хезмәт итү вакыты озынрак, гомуми май белән сугарылган асбест төргәгенә караганда 10 тапкырдан артык озынрак. Ул йөкләнеш үзгәрешләре һәм тиз суыту һәм тиз җылыту шартларында герметиклау сыйфатын саклый ала. Һәм материал коррозия тудыручы матдәләрне үз эченә алмаганлыктан, металлда чокырлы коррозия булмаячак.
(2)тарту өлешләре буларак
Үз-үзен майлау үзлекләрен кулланып, аны махсус максатларда подшипниклар, шестернялар һәм поршень боҗралары буларак кулланырга мөмкин. Мәсәлән, авиация приборлары һәм магнитофоннар өчен майсыз майланган подшипниклар, электр трансмиссиясе дизель локомотивлары өчен майсыз майланган шестернялар (май агып чыгу сәбәпле килеп чыккан һәлакәтләрне булдырмас өчен), компрессорлардагы майсыз майланган поршень боҗралары һ.б. Моннан тыш, ул шулай ук азык-төлек һәм фармацевтика сәнәгатендә шуышу подшипниклары яки пломбалар буларак та кулланылырга мөмкин, чөнки аның токсик булмаган үзенчәлекләрен файдаланып.
(3) Аэрокосмик, авиация һәм ракеталар өчен конструкция материаллары буларак. Ул башта очкычлар җитештерүдә очкычның авырлыгын киметү һәм очыш нәтиҗәлелеген арттыру өчен кулланылган. Ул шулай ук химия, нефть, электр энергиясе, машина төзелеше һәм башка тармакларда әйләндергеч яки кире әйләнүче динамик герметик яки төрле статик герметик материаллар буларак кулланыла.
Чжэнси - профессионалКытайдагы гидравлик пресс заводы, югары сыйфатлы тәэмин итүкомпозит гидравлик прессCFRP продуктларын формалаштыру өчен.
Бастырылган вакыты: 2023 елның 25 мае
