Разбирање на CFRP композити

- Неверојатните способности на полимерите засилени со јаглеродни влакна.

Јаглеродни влакнаЗасилените полимерни композити (CFRP) се лесни, силни материјали кои се користат во производството на бројни производи кои се користат во нашиот секојдневен живот. Тоа е термин кој се користи за опишување на армиран со влакнакомпозитен материјалкој користи јаглеродни влакна како примарна структурна компонента. Треба да се забележи дека „P“ во CFRP исто така може да значи „пластика“ наместо „полимер“.

Во принцип, CFRP композитите користат термореактивни смоли како што се епоксидни,полиестер или винил естер. Иакотермопластични смолисе користат во композитите на CFRP, „Термопластични композити засилени со јаглеродни влакна“ честопати одат според нивниот сопствен акроним, CFRTP композити.

Кога работите со композити или во индустријата за композити, важно е да ги разберете термините и акронимите. Уште поважно, неопходно е да се разбересвојства на FRP композититеи способностите на различните засилувања како што се јаглеродни влакна.

Својства на CFRP композитите

Композитните материјали, засилени со јаглеродни влакна, се разликуваат од другите FRP композити кои користат традиционални материјали како што се фиберглас илиарамидни влакна. Својствата на CFRP композитите кои се поволни вклучуваат:

Мала тежина:Традиционаленкомпозит армиран со фибергласкористење на континуирано стаклено влакно со влакно од 70% стакло (тежина на стакло / вкупна тежина), најчесто ќе има густина од 0,065 фунти по кубен инч.

Во меѓувреме, композитот CFRP, со иста тежина од 70% влакна, обично може да има густина од 0,055 фунти на кубен инч.

Зголемена сила:Не само што композитите од јаглеродни влакна имаат помала тежина, туку и композитите CFRP се многу посилни и поцврсти по единица тежина. Ова е точно кога се споредуваат композитите од јаглеродни влакна со стаклени влакна, но уште повеќе кога се споредуваат со метали.

На пример, пристојно правило кога се споредува челикот со композитите CFRP е дека структурата на јаглеродни влакна со еднаква јачина често тежи 1/5 од онаа на челикот. Можете да замислите зошто автомобилските компании истражуваат користење јаглеродни влакна наместо челик.

Кога се споредуваат композитите CFRP со алуминиум, еден од најлесните метали што се користат, стандардна претпоставка е дека алуминиумската структура со еднаква јачина веројатно би тежила 1,5 пати поголема од структурата на јаглеродни влакна.

Се разбира, постојат многу варијабли кои би можеле да ја променат оваа споредба. Оценката и квалитетот на материјалите можат да бидат различни, а кај композитите, напроцес на производство, архитектурата на влакната и квалитетот треба да се земат предвид.

Недостатоци на CFRP композитите

Цена:Иако е неверојатен материјал, постои причина зошто јаглеродните влакна не се користат во секоја апликација. Во моментот, композитите на CFRP во многу случаи се исплатливи. Во зависност од тековните пазарни услови (понуда и побарувачка), типот на јаглеродни влакна (воздухопловна наспроти комерцијална класа) и големината на влечење на влакната, цената на јаглеродните влакна може драматично да варира.

Суровини јаглеродни влакна по цена по фунта може да бидат некаде помеѓу 5 пати до 25 пати поскапи од фиберглас. Овој диспаритет е уште поголем кога се споредува челикот со композитите CFRP.

Спроводливост:Ова може да биде и предност за композитите од јаглеродни влакна или недостаток во зависност од апликацијата. Јаглеродните влакна се исклучително спроводливи, додека стаклените влакна се изолативни. Многуминаапликациите користат стаклени влакна, и не може да користи јаглеродни влакна или метал, строго поради спроводливоста.

На пример, во комуналната индустрија, се бара многу производи да користат стаклени влакна. Тоа е исто така една од причините зошто скалите користат стаклени влакна како шини на скалилата. Ако скалата од фиберглас дојде во контакт со далновод, шансите за струен удар се многу помали. Ова не би било случај со CFRP скалила.

Иако цената на CFRP композитите сè уште останува висока, новите технолошки достигнувања во производството продолжуваат да овозможуваат поекономични производи. Се надеваме, во текот на нашиот живот, ќе можеме да видиме ефективни јаглеродни влакна кои се користат во широк спектар на потрошувачки, индустриски и автомобилски апликации.