Onder baie materiale is daar al hoe meer aandag aan koolstofvesel-samestellings (CFRP) gegee vir hul uitstekende spesifieke sterkte, spesifieke styfheid, korrosiebestandheid en moegheidsweerstand.
Die verskillende eienskappe tussen koolstofvesel-samestellings en metaalmateriale bied ook aan ingenieurs verskillende ontwerpidees.
Die volgende sal 'n eenvoudige vergelyking wees tussen koolstofveselsamestellings en tradisionele metaal eienskappe en verskille.
1. Spesifieke styfheid en spesifieke sterkte
In vergelyking met metaalmateriale, het koolstofveselmateriale liggewig, hoë spesifieke sterkte en spesifieke styfheid.Die modulus van harsgebaseerde koolstofvesel is hoër as dié van aluminiumlegering, en die sterkte van harsgebaseerde koolstofvesel is baie hoër as dié van aluminiumlegering.
2. Ontwerpbaarheid
Metaal materiaal is gewoonlik almal dieselfde geslag, daar is 'n opbrengs of voorwaardelike opbrengs verskynsel.En die enkellaag koolstofvesel het duidelike rigting.
Die meganiese eienskappe langs veselrigting is 1 ~ 2 ordes van grootte hoër as dié langs vertikale veselrigting en longitudinale en transversale skuifeienskappe, en die spanning-rek-krommes is lineêr elasties voor breuk.
Daarom kan die koolstofveselmateriaal die lêhoek, die lêverhouding en die lêvolgorde van die enkellaag deur die lamineringsplaatteorie kies.Volgens die eienskappe van lasverdeling kan die styfheid en sterkteprestasie deur ontwerp verkry word, terwyl tradisionele metaalmateriale slegs verdik kan word.
Terselfdertyd kan die vereiste in-vlak-styfheid en sterkte sowel as die unieke in-vlak en buite-vlak koppelingstyfheid verkry word.
3. Korrosiebestandheid
In vergelyking met metaalmateriale het koolstofveselmateriaal sterk suur- en alkaliweerstand.Koolstofvesel is 'n mikrokristallyne struktuur soortgelyk aan grafietkristal wat gevorm word deur grafitisering by 'n hoë temperatuur van 2000-3000 °C, wat 'n hoë weerstand teen medium korrosie het, in tot 50% soutsuur, swaelsuur of fosforsuur, die elastiese modulus, sterkte en deursnee bly basies onveranderd.
Daarom, as 'n versterkende materiaal, koolstofvesel het genoeg waarborg in korrosie weerstand, verskillende matriks hars in korrosie weerstand is anders.
Soos die gewone koolstofveselversterkte epoksie, het die epoksie beter weerbestandheid en behou steeds sy sterkte goed.
4. Anti-moegheid
Die drukvervorming en hoë vervormingsvlak is die hooffaktore wat die vermoeidheidseienskappe van koolstofveselsamestellings beïnvloed.Die moegheidseienskappe word gewoonlik aan die moegheidstoetse onder druk (R = 10) en trekdruk (r =-1) onderwerp, terwyl die metaalmateriale aan trekmoegheidstoetse onder druk (R = 0.1) onderwerp word.In vergelyking met metaalonderdele, veral aluminiumlegeringsonderdele, het koolstofveselonderdele uitstekende moegheidseienskappe.Op die gebied van motoronderstelle ensovoorts het koolstofveselsamestellings beter toepassingsvoordele.Terselfdertyd is daar byna geen kerf-effek in koolstofvesel nie.Die SN-kromme van die gekerfde toets is dieselfde as dié van die ongekerfde toets in die hele lewe van die meeste koolstofvesellaminate.
5. Herwinbaarheid
Tans is die volwasse koolstofveselmatriks gemaak van termohardende hars, wat moeilik is om te onttrek en weer gebruik te word na genesing en kruisbinding.Daarom is die moeilikheid van koolstofveselherwinning een van die knelpunte van industriële ontwikkeling, en ook 'n tegniese probleem wat dringend opgelos moet word vir grootskaalse toepassing.Tans het die meeste van die herwinningsmetodes by die huis en in die buiteland hoë koste en is dit moeilik om geïndustrialiseer te word.Walter koolstofvesel is aktief ondersoek herwinbare oplossings, het 'n aantal monsters van proef produksie voltooi, herstel effek is goed, met massa produksie toestande.
Afsluiting
In vergelyking met tradisionele metaalmateriale, het koolstofveselmateriale unieke voordele in meganiese eienskappe, liggewig, ontwerpbaarheid en moegheidsweerstand.Sy produksiedoeltreffendheid en moeilike herstel is egter steeds die knelpunte van die verdere toepassing daarvan.Daar word geglo dat koolstofvesel meer en meer gebruik sal word saam met die innovasie van tegnologie en proses.
Postyd: Jul-07-2021