— Удивителните възможности на подсилените с въглеродни влакна полимери.
Въглеродни влакнаПодсилените полимерни композити (CFRP) са леки, здрави материали, използвани в производството на множество продукти, използвани в нашето ежедневие.Това е термин, използван за описание на подсилени с влакнакомпозитен материалкойто използва въглеродни влакна като основен структурен компонент.Трябва да се отбележи, че „P“ в CFRP може също да означава „пластмаса“ вместо „полимер“.
Като цяло CFRP композитите използват термореактивни смоли като епоксидна смола,полиестер или винилов естер.Макар четермопластични смолисе използват в CFRP композити, „термопластични композити, подсилени с въглеродни влакна“ често се наричат със собствен акроним, CFRTP композити.
Когато работите с композити или в индустрията за композити, е важно да разбирате термините и акронимите.По-важното е, че е необходимо да се разбересвойства на FRP композититеи възможностите на различните подсилвания като въглеродни влакна.
Свойства на CFRP композитите
Композитните материали, подсилени с въглеродни влакна, са различни от другите FRP композити, използващи традиционни материали като фибростъкло илиарамидно влакно.Свойствата на CFRP композитите, които са изгодни, включват:
Леко тегло:Традиционенподсилен с фибростъкло композитизползвайки непрекъснато стъклено влакно с влакно от 70% стъкло (тегло на стъклото / общо тегло), обикновено ще има плътност от 0,065 паунда на кубичен инч.
Междувременно CFRP композит със същото тегло от 70% влакна може обикновено да има плътност от 0,055 паунда на кубичен инч.
Повишена сила:Композитите от въглеродни влакна не само са с по-леко тегло, но CFRP композитите са много по-здрави и твърди на единица тегло.Това е вярно, когато се сравняват композитите от въглеродни влакна със стъклени влакна, но още повече, когато се сравняват с металите.
Например, прилично правило при сравняване на стомана с CFRP композити е, че структура от въглеродни влакна с еднаква здравина често ще тежи 1/5 от тази на стоманата.Можете да си представите защо автомобилните компании проучват използването на въглеродни влакна вместо стомана.
Когато се сравняват CFRP композити с алуминий, един от най-леките използвани метали, стандартното предположение е, че алуминиева структура с еднаква здравина вероятно ще тежи 1,5 пъти по-голяма от тази на структурата от въглеродни влакна.
Разбира се, има много променливи, които могат да променят това сравнение.Класът и качеството на материалите могат да бъдат различни, а при композититепроизводствен процес, архитектурата на влакната и качеството трябва да бъдат взети под внимание.
Недостатъци на CFRP композитите
Цена:Макар и невероятен материал, има причина въглеродните влакна да не се използват във всяко едно приложение.В момента CFRP композитите са непосилни за разходите в много случаи.В зависимост от текущите пазарни условия (търсене и предлагане), вида на въглеродните влакна (аерокосмически срещу търговски клас) и размера на влакното, цената на въглеродните влакна може да варира драстично.
Суровите въглеродни влакна на база цена на паунд могат да бъдат между 5 пъти и 25 пъти по-скъпи от фибростъклото.Това несъответствие е още по-голямо, когато се сравнява стомана с CFRP композити.
Проводимост:Това може да бъде както предимство пред композитите от въглеродни влакна, така и недостатък в зависимост от приложението.Въглеродните влакна са изключително проводими, докато стъклените влакна са изолационни.многоприложения използват стъклени влакнаи не може да използва въглеродни влакна или метал, строго поради проводимостта.
Например в индустрията за комунални услуги се изисква много продукти да използват стъклени влакна.Това е и една от причините, поради които стълбите използват стъклени влакна като релси за стълби.Ако стълба от фибростъкло влезе в контакт с електропровод, шансовете за токов удар са много по-ниски.Това не би бил случаят със стълба от CFRP.
Въпреки че цената на CFRP композитите все още остава висока, новите технологични постижения в производството продължават да позволяват по-рентабилни продукти.Надяваме се, че през целия си живот ще можем да видим рентабилни въглеродни влакна, използвани в широка гама потребителски, индустриални и автомобилни приложения.
Време на публикуване: 10-02-23