— Nevjerojatne mogućnosti polimera ojačanih ugljičnim vlaknima.
Karbonska vlaknaOjačani polimerni kompoziti (CFRP) lagani su, čvrsti materijali koji se koriste u proizvodnji brojnih proizvoda koji se koriste u svakodnevnom životu.To je izraz koji se koristi za opisivanje vlaknima ojačanogkompozitni materijalkoji koristi karbonska vlakna kao primarnu strukturnu komponentu.Treba napomenuti da "P" u CFRP-u također može označavati "plastiku" umjesto "polimer".
Općenito, CFRP kompoziti koriste termoreaktivne smole kao što su epoksi,poliester ili vinil ester.Iakotermoplastične smolekoriste se u CFRP kompozitima, "termoplastični kompoziti ojačani ugljičnim vlaknima" često idu pod vlastitim akronimom, CFRTP kompoziti.
Kada radite s kompozitima ili unutar industrije kompozita, važno je razumjeti pojmove i akronime.Što je još važnije, potrebno je razumjetisvojstva FRP kompozitai sposobnosti raznih ojačanja 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 stakloplastika iliaramidno vlakno.Prednosti svojstava CFRP kompozita uključuju:
Mala težina:Tradicionalnikompozit ojačan staklenim vlaknimakorištenje kontinuiranih staklenih vlakana s vlaknima od 70% stakla (težina stakla / ukupna težina), obično će imati gustoću od 0,065 funti po kubnom inču.
U međuvremenu, CFRP kompozit, s istom težinom od 70% vlakana, obično može imati gustoću od 0,055 funti po kubnom inču.
Povećana snaga:Ne samo da su kompoziti od ugljičnih vlakana lakši, već su i CFRP kompoziti mnogo jači i čvršći po jedinici težine.To je istina kada se uspoređuju kompoziti od karbonskih vlakana sa staklenim vlaknima, ali još više kada se uspoređuju s metalima.
Na primjer, pristojno pravilo kada se uspoređuje čelik s CFRP kompozitima je da će struktura od karbonskih vlakana jednake čvrstoće često težiti 1/5 težine čelika.Možete zamisliti zašto automobilske tvrtke istražuju korištenje karbonskih vlakana umjesto čelika.
Kada se CFRP kompoziti uspoređuju s aluminijem, jednim od najlakših korištenih metala, standardna je pretpostavka da bi aluminijska struktura jednake čvrstoće vjerojatno težila 1,5 puta veću od strukture karbonskih vlakana.
Naravno, postoje mnoge varijable koje bi mogle promijeniti ovu usporedbu.Stupanj i kvaliteta materijala mogu biti različiti, a kod kompozitaproizvodni proces, arhitekturu vlakana i kvalitetu treba uzeti u obzir.
Nedostaci CFRP kompozita
Cijena:Iako je nevjerojatan materijal, postoji razlog zašto se karbonska vlakna ne koriste u svakoj pojedinoj primjeni.Trenutno su CFRP kompoziti u mnogim slučajevima previsoki.Ovisno o trenutnim tržišnim uvjetima (ponuda i potražnja), vrsti karbonskih vlakana (zrakoplovna naspram komercijalne kvalitete) i veličini vlakana, cijena karbonskih vlakana može dramatično varirati.
Sirova karbonska vlakna na bazi cijene po funti mogu biti između 5 puta do 25 puta skuplja od stakloplastike.Ova razlika je još veća kada se čelik uspoređuje s CFRP kompozitima.
Provodljivost:Ovisno o primjeni, to može biti i prednost za kompozite od karbonskih vlakana ili nedostatak.Ugljična vlakna su izuzetno vodljiva, dok su staklena vlakna izolacijska.Punoaplikacije koriste staklena vlakna, i ne može koristiti karbonska vlakna ili metal, isključivo zbog vodljivosti.
Na primjer, u komunalnoj industriji, mnogi proizvodi moraju koristiti staklena vlakna.To je također jedan od razloga zašto ljestve koriste staklena vlakna kao ograde za ljestve.Ako ljestve od fiberglasa dođu u kontakt s električnim vodom, šanse za strujni udar su mnogo manje.To ne bi bio slučaj s CFRP ljestvama.
Iako je cijena CFRP kompozita još uvijek visoka, novi tehnološki napredak u proizvodnji i dalje omogućuje izradu troškovno učinkovitijih proizvoda.Nadajmo se da ćemo za života moći vidjeti isplativa karbonska vlakna koja se koriste u širokom rasponu potrošačkih, industrijskih i automobilskih aplikacija.
Vrijeme objave: 10.02.23