— Hiilikuituvahvisteisten polymeerien uskomattomat ominaisuudet.
HiilikuituVahvistetut polymeerikomposiitit (CFRP) ovat kevyitä, vahvoja materiaaleja, joita käytetään lukuisten jokapäiväisessä elämässämme käytettävien tuotteiden valmistuksessa.Se on termi, jota käytetään kuvaamaan kuituvahvisteistakomposiitti materiaalijoka käyttää hiilikuitua ensisijaisena rakenneosana.On huomattava, että CFRP:n "P" voi tarkoittaa myös "muovia" sanan "polymeeri" sijaan.
Yleensä CFRP-komposiiteissa käytetään lämpökovettuvia hartseja, kuten epoksia,polyesteri tai vinyyliesteri.Siitä huolimattatermoplastiset hartsitkäytetään CFRP-komposiiteissa, "hiilikuituvahvisteiset termoplastiset komposiitit" menevät usein omalla lyhenteellä, CFRTP-komposiiteilla.
Kun työskentelet komposiittien parissa tai komposiittiteollisuudessa, on tärkeää ymmärtää termit ja lyhenteet.Vielä tärkeämpää on, että on ymmärrettäväFRP-komposiittien ominaisuudetja erilaisten vahvistusten, kuten hiilikuidun, ominaisuudet.
CFRP-komposiittien ominaisuudet
Hiilikuidulla vahvistetut komposiittimateriaalit ovat erilaisia kuin muut FRP-komposiitit, joissa käytetään perinteisiä materiaaleja, kuten lasikuitua taiaramidikuitua.CFRP-komposiittien edullisia ominaisuuksia ovat:
Kevyt paino:Perinteinenlasikuituvahvistettu komposiittikäytettäessä jatkuvaa lasikuitua, jonka kuitu on 70 % lasia (lasin paino / kokonaispaino), tiheys on yleensä 0,065 naulaa kuutiometriä kohti.
Samaan aikaan CFRP-komposiitilla, jolla on sama 70 % kuidun paino, voi tyypillisesti olla 0,055 naulaa kuutiometriä kohti.
Lisääntynyt voima:Hiilikuitukomposiitit eivät ole ainoastaan kevyempiä, vaan CFRP-komposiitit ovat paljon vahvempia ja jäykemmimpiä painoyksikköä kohden.Tämä pätee verrattaessa hiilikuitukomposiitteja lasikuituun, mutta vielä enemmän metalleihin.
Esimerkiksi kunnollinen nyrkkisääntö verrattaessa terästä CFRP-komposiitteihin on, että yhtä luja hiilikuiturakenne painaa usein 1/5 teräksen painosta.Voit kuvitella, miksi autoyritykset tutkivat hiilikuitujen käyttöä teräksen sijaan.
Kun verrataan CFRP-komposiitteja alumiiniin, joka on yksi kevyimmistä käytetyistä metalleista, vakiooletus on, että yhtä luja alumiinirakenne painaa todennäköisesti 1,5 kertaa hiilikuiturakenteen painoa.
Tietenkin on monia muuttujia, jotka voivat muuttaa tätä vertailua.Materiaalien laatu ja laatu voivat olla erilaisia, ja komposiittien kanssavalmistusprosessi, kuituarkkitehtuuri ja laatu on otettava huomioon.
CFRP-komposiittien haitat
Kustannus:Vaikka materiaali on hämmästyttävä, on olemassa syy, miksi hiilikuitua ei käytetä kaikissa sovelluksissa.Tällä hetkellä CFRP-komposiitit ovat monissa tapauksissa kustannuksiltaan estäviä.Riippuen vallitsevista markkinaolosuhteista (tarjonta ja kysyntä), hiilikuidun tyypistä (ilmailu vs. kaupallinen laatu) ja kuidun hinauskoosta, hiilikuidun hinta voi vaihdella dramaattisesti.
Raakahiilikuitu kilohintaan laskettuna voi olla 5-25 kertaa kalliimpaa kuin lasikuitu.Tämä ero on vielä suurempi, kun verrataan terästä CFRP-komposiitteihin.
Johtavuus:Tämä voi olla sekä etu hiilikuitukomposiiteille että haitta sovelluksesta riippuen.Hiilikuitu on erittäin johtavaa, kun taas lasikuitu on eristävää.monetsovelluksissa käytetään lasikuitua, eikä se voi käyttää hiilikuitua tai metallia tiukasti johtavuuden vuoksi.
Esimerkiksi kunnallisteollisuudessa monissa tuotteissa on käytettävä lasikuitua.Se on myös yksi syy siihen, miksi tikkaissa käytetään lasikuitua tikkaiden kiskoina.Jos lasikuituiset tikkaat joutuisivat kosketuksiin sähkölinjan kanssa, sähköiskun mahdollisuus on paljon pienempi.Näin ei käy CFRP-tikkaita käytettäessä.
Vaikka CFRP-komposiittien kustannukset ovat edelleen korkeat, valmistuksen uudet tekniset edistysaskeleet mahdollistavat kustannustehokkaampien tuotteiden valmistuksen.Toivottavasti voimme elinaikanamme nähdä kustannustehokkaita hiilikuituja käytettäväksi monenlaisissa kuluttaja-, teollisuus- ja autoteollisuuden sovelluksissa.
Postitusaika: 10-02-23