— Nevjerovatne mogućnosti polimera ojačanih karbonskim vlaknima.
Ugljična vlaknaOjačani polimerni kompoziti (CFRP) su lagani, jaki materijali koji se koriste u proizvodnji brojnih proizvoda koji se koriste u našem svakodnevnom životu.To je izraz koji se koristi za opisivanje vlaknima ojačanekompozitni materijalkoji koristi karbonska vlakna kao primarnu strukturnu komponentu.Treba napomenuti da "P" u CFRP-u može značiti i "plastika" umjesto "polimer".
Općenito, CFRP kompoziti koriste termoreaktivne smole kao što su epoksid,poliester, ili vinil ester.Iakotermoplastične smolekoji se koriste u CFRP kompozitima, “termoplastični kompoziti ojačani karbonskim vlaknima” često imaju svoj vlastiti akronim, CFRTP kompoziti.
Kada radite sa kompozitima ili unutar industrije kompozita, važno je razumjeti termine i akronime.Što je još važnije, potrebno je razumjetisvojstva FRP kompozitai mogućnosti različitih pojačanja kao što su karbonska vlakna.
Svojstva CFRP kompozita
Kompozitni materijali, ojačani karbonskim vlaknima, razlikuju se od ostalih FRP kompozita koji koriste tradicionalne materijale kao što su fiberglas iliaramidna vlakna.Prednosti CFRP kompozita uključuju:
Mala težina:Tradicionalnokompozit ojačan staklenim vlaknimakorištenjem kontinuiranih staklenih vlakana sa vlaknom od 70% stakla (težina stakla / ukupna težina), obično će imati gustinu od 0,065 funti po kubnom inču.
U međuvremenu, CFRP kompozit, sa istih 70% težine vlakana, obično može imati gustinu od 0,055 funti po kubnom inču.
Povećana snaga:Ne samo da su kompoziti od karbonskih vlakana lakši, već su i CFRP kompoziti mnogo jači i tvrđi po jedinici težine.Ovo je tačno kada se kompoziti od ugljeničnih vlakana upoređuju sa staklenim vlaknima, ali još više kada se uporede sa metalima.
Na primjer, pristojno pravilo kada se upoređuje čelik sa CFRP kompozitima je da će struktura od karbonskih vlakana jednake čvrstoće često težiti 1/5 mase čelika.Možete zamisliti zašto automobilske kompanije istražuju korištenje karbonskih vlakana umjesto čelika.
Kada se uporede CFRP kompoziti sa aluminijumom, jednim od najlakših metala koji se koriste, standardna pretpostavka je da bi aluminijumska struktura jednake čvrstoće verovatno bila 1,5 puta teža od strukture ugljeničnih vlakana.
Naravno, postoji mnogo varijabli koje bi mogle promijeniti ovo poređenje.Kvalitet i kvaliteta materijala mogu biti različiti, a kod kompozitaproces proizvodnje, arhitekturu vlakana i kvalitet treba uzeti u obzir.
Nedostaci CFRP kompozita
Cijena:Iako nevjerovatan materijal, postoji razlog zašto se karbonska vlakna ne koriste u svakoj pojedinačnoj primjeni.U ovom trenutku, CFRP kompoziti su skupi u mnogim slučajevima.Ovisno o trenutnim tržišnim uvjetima (ponuda i potražnja), vrsti karbonskih vlakana (aerospace naspram komercijalne klase) i veličini vlakana, cijena karbonskih vlakana može dramatično varirati.
Sirova karbonska vlakna na bazi cijene po funti mogu biti između 5 i 25 puta skuplja od stakloplastike.Ovaj disparitet je još veći kada se uporedi čelik sa CFRP kompozitima.
vodljivost:Ovo može biti i prednost za kompozite od karbonskih vlakana, ili nedostatak u zavisnosti od primene.Ugljična vlakna su izuzetno provodljiva, dok su staklena vlakna izolativna.Mnogiaplikacije koriste staklena vlakna, i ne mogu koristiti karbonska vlakna ili metal, isključivo zbog provodljivosti.
Na primjer, u komunalnoj industriji, mnogi proizvodi su potrebni za korištenje staklenih vlakana.To je također jedan od razloga zašto ljestve koriste staklena vlakna kao ograde za ljestve.Ako merdevine od fiberglasa dođu u kontakt sa dalekovodom, šanse za strujni udar su mnogo manje.Ovo ne bi bio slučaj sa CFRP merdevinama.
Iako je cijena CFRP kompozita i dalje visoka, nova tehnološka dostignuća u proizvodnji i dalje omogućavaju isplativije proizvode.Nadamo se da ćemo u našem životu moći vidjeti isplativa karbonska vlakna koja se koriste u širokom spektru potrošačkih, industrijskih i automobilskih aplikacija.
Vrijeme objave: 10-02-23