Разлика између угљеничних влакана и метала.

Међу многим материјалима, композитима од угљеничних влакана (ЦФРП) посвећује се све већа пажња због њихове одличне специфичне чврстоће, специфичне крутости, отпорности на корозију и отпорности на замор.

Различите карактеристике композита од угљеничних влакана и металних материјала такође инжењерима пружају различите дизајнерске идеје.

Следи једноставно поређење композита од угљеничних влакана са традиционалним карактеристикама метала и разликама.

1. Специфична крутост и специфична чврстоћа

У поређењу са металним материјалима, материјали од угљеничних влакана имају лагану, високу специфичну чврстоћу и специфичну крутост. Модул угљеничних влакана на бази смоле већи је од оног у легури алуминијума, а чврстоћа угљеничних влакана на бази смоле много је већа од оне легуре алуминијума.

2. Означивост

Метални материјали су обично истог пола, постоји принос или условна појава приноса. А једнослојна карбонска влакна имају очигледну усмереност.

Механичка својства дуж правца влакана су 1 ~ 2 реда величине већа од оних дуж вертикалног правца влакана и уздужних и попречних смицања, а криве напрезања и напрезања линеарно су еластичне прије лома.

Због тога материјал од угљеничних влакана може изабрати угао полагања, однос полагања и редослед полагања једнослојног слоја кроз теорију ламинационих плоча. Према карактеристикама расподјеле оптерећења, крутост и чврстоћа се могу постићи дизајном, док се традиционални метални материјали могу само задебљати.

У исто време, могу се постићи потребна крутост и чврстоћа у равни, као и јединствена крутост споја у равни и ван равни.

3. Отпорност на корозију

У поређењу са металним материјалима, материјали од угљеничних влакана имају јаку отпорност на киселине и базе. Угљенична влакна су микрокристална структура слична кристалима графита насталим графитизацијом на високој температури од 2000-3000 ° Ц, која има високу отпорност на средњу корозију, у до 50% хлороводоничне киселине, сумпорне киселине или фосфорне киселине, модул еластичности, чврстоћа и пречник остају у основи непромењени.

Стога, као материјал за ојачање, угљенична влакна имају довољно гаранција у погледу отпорности на корозију, различите матричне смоле у ​​отпорности на корозију су различите.

Као и уобичајени епоксид ојачан угљеничним влакнима, епоксид има бољу отпорност на временске услове и још увек добро одржава своју снагу.

4. Против умора

Напрезање при притиску и висок ниво напрезања главни су фактори који утичу на својства замора композита од угљеничних влакана. Својства замора обично се подвргавају испитивању замора под притиском (Р = 10) и влачним притиском (р = -1), док се метални материјали под притиском тестирају на замор (Р = 0,1). У поређењу са металним деловима, посебно деловима од легуре алуминијума, делови од угљеничних влакана имају одлична својства замора. У области шасија аутомобила и тако даље, композити од угљеничних влакана имају боље предности примене. Истовремено, скоро да нема ефекта зареза у угљеничним влакнима. СН крива зарезаног теста је иста као и зарезаног теста током целог века трајања већине ламината од угљеничних влакана.

5. Опорављивост

Тренутно је матрица зрелих угљеничних влакана израђена од термореактивне смоле, коју је тешко извадити и поново користити након очвршћавања и умрежавања. Стога је потешкоће у опоравку угљеничних влакана једно од уских грла индустријског развоја, а такође и технички проблем који треба хитно решити за широку примену. Тренутно већина метода рециклирања у земљи и иностранству има високе трошкове и тешко их је индустријализовати. Валтер карбонска влакна активно истражују решења за рециклажу, завршила су бројне узорке пробне производње, ефекат опоравка је добар, са условима масовне производње.

Закључак

У поређењу са традиционалним металним материјалима, материјали од угљеничних влакана имају јединствене предности у погледу механичких својстава, лагане тежине, могућности означавања и отпорности на замор. Међутим, његова ефикасност производње и тежак опоравак и даље представљају уска грла његове даље примене. Верује се да ће се карбонска влакна све више користити заједно са иновацијама технологије и процеса.


Датум објаве: јул-07-2021