— Süsinikkiuga tugevdatud polümeeride hämmastavad võimalused.
SüsinikkiudTugevdatud polümeerkomposiidid (CFRP) on kerged ja tugevad materjalid, mida kasutatakse paljude igapäevaelus kasutatavate toodete valmistamisel.See on termin, mida kasutatakse kiududega tugevdatud materjali kirjeldamisekskomposiitmaterjalmis kasutab peamise struktuurikomponendina süsinikkiudu.Tuleb märkida, et CFRP-s võib "P" tähistada ka "plasti" polümeeri asemel.
Üldiselt kasutatakse CFRP komposiitmaterjalides termoreaktiivseid vaikusid, nagu epoksü,polüester või vinüülester.Kuigitermoplastsed vaigudkasutatakse CFRP komposiitides, "süsinikkiuga tugevdatud termoplastsed komposiidid" kasutavad sageli oma akronüümi CFRTP komposiidid.
Komposiitmaterjalidega või komposiitmaterjalide tööstuses töötades on oluline mõista termineid ja akronüüme.Veelgi olulisem on see, et on vaja mõistaFRP komposiitide omadusedja erinevate tugevduste, nagu süsinikkiud, võimalused.
CFRP komposiitide omadused
Süsinikkiuga tugevdatud komposiitmaterjalid erinevad teistest FRP komposiitidest, mis kasutavad traditsioonilisi materjale, nagu klaaskiud võiaramiidkiud.CFRP-komposiitide eelised on järgmised:
Kerge kaal:Traditsioonilineklaaskiuga tugevdatud komposiitKasutades pidevat klaaskiudu, mille kiud on 70% klaasist (klaasi mass / kogumass), on tihedus tavaliselt 0,065 naela kuuptolli kohta.
Samal ajal võib sama 70% kiu massiga CFRP-komposiidi tihedus tavaliselt olla 0,055 naela kuuptolli kohta.
Suurenenud tugevus:Süsinikkiust komposiidid pole mitte ainult kergemad, vaid ka CFRP-komposiidid on kaaluühiku kohta palju tugevamad ja jäigemad.See kehtib, kui võrrelda süsinikkiust komposiite klaaskiuga, kuid veelgi enam, kui võrrelda seda metallidega.
Näiteks terase ja CFRP-komposiitide võrdlemisel on korralik rusikareegel see, et võrdse tugevusega süsinikkiust struktuur kaalub sageli 1/5 terase kaalust.Võite ette kujutada, miks autotööstuse ettevõtted uurivad terase asemel süsinikkiudude kasutamist.
Kui võrrelda CFRP-komposiite alumiiniumiga, mis on üks kergemaid kasutatud metalle, siis on standardne eeldus, et võrdse tugevusega alumiiniumstruktuur kaalub tõenäoliselt 1,5 korda rohkem kui süsinikkiust struktuur.
Muidugi on palju muutujaid, mis võivad seda võrdlust muuta.Materjalide klass ja kvaliteet võivad olla erinevad ning komposiitmaterjalide puhultootmisprotsess, kiudarhitektuuri ja kvaliteeti tuleb arvesse võtta.
CFRP komposiitide puudused
Maksumus:Kuigi see on suurepärane materjal, on põhjus, miks süsinikkiudu ei kasutata igas rakenduses.Praegu on CFRP-komposiidid paljudel juhtudel kulukad.Sõltuvalt praegustest turutingimustest (pakkumine ja nõudlus), süsinikkiu tüübist (lennundus vs. kaubanduslik kvaliteet) ja kiu puksiiri suurusest võib süsinikkiu hind dramaatiliselt erineda.
Toores süsinikkiud võib naela hinna alusel olla 5–25 korda kallim kui klaaskiud.See erinevus on veelgi suurem, kui võrrelda terast CFRP komposiitidega.
Juhtivus:See võib olenevalt rakendusest olla nii süsinikkiust komposiitide eeliseks kui ka puuduseks.Süsinikkiud on äärmiselt juhtivad, klaaskiud aga isoleerivad.Paljurakendused kasutavad klaaskiudu, ja ei saa kasutada süsinikkiudu ega metalli rangelt juhtivuse tõttu.
Näiteks kommunaaltööstuses nõutakse paljude toodete puhul klaaskiudude kasutamist.See on ka üks põhjusi, miks redelid kasutavad redeli siinidena klaaskiudu.Kui klaaskiust redel peaks elektriliiniga kokku puutuma, on elektrilöögi tõenäosus palju väiksem.CFRP redeli puhul see nii ei oleks.
Kuigi CFRP-komposiitide hind on endiselt kõrge, jätkavad uued tehnoloogilised edusammud tootmises, et võimaldada kuluefektiivsemaid tooteid.Loodetavasti näeme oma elu jooksul kulutõhusat süsinikkiudu, mida kasutatakse laias valikus tarbija-, tööstus- ja autotööstuses.
Postitusaeg: 10-02-23