Nodweddion cyfansoddion atgyfnerthu ffibr carbon
Mae Polymer Atgyfnerthiedig â Ffibr Carbon (CFRP) yn ddeunydd cyfansawdd a ffurfiwyd trwy ddefnyddio ffabrig carbon neu ffabrig ffibr carbon fel atgyfnerthu a resin, cerameg, metel, sment, carbon neu rwber fel y matrics. .
Mae'n ffibr perfformio uchel sy'n cael ei ddefnyddio fwyaf mewn adeiladu adeiladu. Mae'r ffibrau organig yn yr atmosffer amddiffynnol yn cael eu carbonateiddio gan driniaeth wres dan densiwn sy'n cael ei gymhwyso i fod yn ffibrau carbon sydd â chynnwys carbon o 90% neu fwy.
Defnyddiwyd deunyddiau CFRP yn wreiddiol yn y diwydiant awyrofod, ac mae'r dechnoleg hon wedi aeddfedu yn y 1970au. Yn y 1960au, dechreuodd yr Unol Daleithiau ddefnyddio deunyddiau CFRP ym maes peirianneg sifil. Fodd bynnag, nid oedd y canlyniadau arbrofol yn foddhaol ar y pryd, ac roedd cost y prawf yn uchel iawn. Felly, nid oedd ymchwil a chymhwyso deunyddiau FRP yn y maes peirianneg sifil yn gwneud llawer o gynnydd yn y ddau ddegawd nesaf. Nid tan y 1980au y dechreuodd gwledydd fel Ewrop, yr Unol Daleithiau, Japan ac Awstralia roi sylw i ymchwil gymhwysol gysylltiedig.
一. Math a strwythur CFRP
Sut mae CFRP wedi'i wneud? Yn gyntaf oll, mae ffibr carbon yn fath o ffibr yn unig, ac mae'n amhosib gwneud rhannau trwy ei ddefnyddio ar ei ben ei hun. Felly, defnyddir y ffibr carbon fel deunydd cyfansawdd ynghyd â'r resin. Yn dibynnu ar y math o resin a ddefnyddir, ac amrywiaeth a chyflwr y ffibr carbon, y gellir ei wneud mewn gwahanol ffurfiau megis ffabrigau gwehyddu a ffibrau byr, mae priodweddau'r CFRP a gynhyrchir hefyd yn wahanol iawn. Mae pedair prif is-orsaf canolraddol (deunyddiau mowldio). Mae'r prif ddulliau mowldio sy'n cyfateb i'r is-stratiau a'r deunyddiau mowldio canolradd hyn hefyd yn wahanol.
二. Thermosetting a thermoplastigedd
Mae dau fath o resin a ddefnyddir yn CFRP, mae un yn resin thermosetting megis resin epocsi neu resin polyester annirlawn, a'r llall yn resin thermoplastig megis polypropylen (PP) neu polyamid (PA). Mae priodweddau'r ddau resin hyn yn amrywio.
Mae'r resin thermosetting yn fonomer isel-gwyrdd yn y cyfnod tyfu ffibr carbon, ac yna mae'n polymerize â gwres ar adeg mowldio i fod yn bolymer (resin). Gan fod yr ymateb polymerization yn cymryd amser penodol, mae'r cylch mowldio fel arfer yn hir. Mae'r amser gwresogi yn 2 i 4 awr gan ddefnyddio'r dull awtoclaf a ddefnyddir wrth gynhyrchu rhannau strwythurol awyrennau.
Pan ddefnyddir resin thermoplastig, mae'r mowldio yn y bôn yr un fath â maint y mowldio resin arferol, a gellir llunio mowldio pigiad yr aelod bach ei faint mewn 10 eiliad, a gall hyd yn oed aelod mawr mawr iawn gael ei ffurfio erbyn 1 munud i sawl munud. Wedi'i gwblhau y tu mewn. Oherwydd yr effeithlonrwydd prosesu uchel, mae'n hawdd cyflawni gostyngiad mewn costau. Fodd bynnag, mae gan resinau thermoplastig flasau toddi uwch na resinau thermosetting, rhaid defnyddio pwysau mor fawr wrth brosesu rhannau mawr.
