Ang pagkakaiba sa pagitan ng carbon fiber at metal.

Kabilang sa maraming mga materyales, ang mga carbon fiber composite (CFRP) ay binigyan ng higit na atensyon para sa kanilang mahusay na tiyak na lakas, tukoy na kawalang-kilos, paglaban sa kaagnasan, at paglaban ng pagkapagod.

Ang iba't ibang mga katangian sa pagitan ng mga carbon fiber composite at metal na materyales ay nagbibigay din ng mga inhinyero ng iba't ibang mga ideya sa disenyo.

Ang sumusunod ay magiging isang simpleng paghahambing sa pagitan ng mga carbon fiber composite at tradisyonal na metal na mga katangian at pagkakaiba.

1. Tiyak na tigas at tiyak na lakas

Kung ikukumpara sa mga materyal na metal, ang mga materyales sa carbon fiber ay may magaan, mataas na tiyak na lakas, at tiyak na tigas. Ang modulus ng carbon fiber na batay sa dagta ay mas mataas kaysa sa aluminyo na haluang metal, at ang lakas ng carbon fiber na batay sa dagta ay mas mataas kaysa sa aluminyo na haluang metal.

2. Madidisenyo

Karaniwan ang mga materyal na metal ay pare-pareho ang parehong kasarian, mayroong isang ani o kondisyong pangkaraniwang ani. At ang solong-layer na carbon fiber ay may halatang direktiba.

Ang mga katangiang mekanikal kasama ang direksyon ng hibla ay 1 ~ 2 na order ng lakas na mas mataas kaysa sa kasama ng direksyon ng patayong hibla at paayon at nakahalang na mga katangian ng paggugupit, at ang mga kurba ng stress-strain ay linear na nababanat bago mabali.

Samakatuwid, maaaring piliin ng materyal na carbon fiber ang anggulo ng pagtula, ang ratio ng pagtula, at ang pagkakasunud-sunod ng pagtula ng solong-layer sa pamamagitan ng teorya ng plate ng lamination. Ayon sa mga katangian ng pamamahagi ng pagkarga, ang kawalang-kilos at pagganap ng lakas ay maaaring makuha sa pamamagitan ng disenyo, habang ang mga tradisyunal na materyales sa metal ay maaari lamang maging makapal.

Sa parehong oras, ang kinakailangang paninigas sa loob ng eroplano at lakas pati na rin ang natatanging in-eroplano at labas ng eroplano na higpit ng pagkabit ay maaaring makuha.

3. paglaban sa kaagnasan

Kung ikukumpara sa mga materyal na metal, ang mga materyales sa carbon fiber ay may malakas na paglaban sa acid at alkali. Ang Carbon fiber ay isang istraktura ng microcrystalline na katulad ng grapayt na kristal na nabuo sa pamamagitan ng grapitisasyon sa isang mataas na temperatura na 2000-3000 ° C, na may mataas na paglaban sa daluyan ng kaagnasan, hanggang sa 50% hydrochloric acid, sulfuric acid o phosphoric acid, ang nababanat na modulus, lakas, at diameter mananatiling karaniwang hindi nagbabago.

Samakatuwid, bilang isang pampatibay na materyal, ang carbon fiber ay may sapat na garantiya sa paglaban ng kaagnasan, magkakaiba ang iba't ibang dagta ng matrix sa paglaban ng kaagnasan.

Tulad ng karaniwang epoxy na pinalakas ng carbon fiber, ang epoxy ay may mas mahusay na paglaban sa panahon at pinapanatili pa rin ang lakas nito.

4. Anti Pagkapagod

Ang pilay ng compression at mataas na antas ng pilay ang pangunahing mga kadahilanan na nakakaimpluwensya sa mga pag-aari ng pagkapagod ng mga carbon fiber composite. Ang mga pag-aari ng pagkapagod ay karaniwang napapailalim sa mga pagsubok sa pagkapagod sa ilalim ng presyon (R = 10) at presyon ng makunat (r = -1), habang ang mga materyal na metal ay isinailalim sa makakapal na mga pagsubok sa pagkapagod sa ilalim ng presyon (R = 0.1). Kung ikukumpara sa mga bahagi ng metal, lalo na sa mga bahagi ng haluang metal ng aluminyo, ang mga bahagi ng carbon fiber ay may mahusay na mga katangian ng pagkapagod. Sa larangan ng chassis ng sasakyan at iba pa, ang mga carbon fiber composite ay may mas mahusay na mga kalamangan sa aplikasyon. Sa parehong oras, halos walang epekto sa carbon fiber. Ang curve ng SN ng notched test ay kapareho ng hindi marka na pagsubok sa buong buhay ng karamihan sa mga laminate ng carbon fiber.

5. Kakayahang makuha

Sa kasalukuyan, ang matanda na carbon fiber matrix ay gawa sa thermosetting dagta, na kung saan mahirap makuha at magamit muli pagkatapos ng paggaling at pag-link sa cross. Samakatuwid, ang kahirapan ng pagbawi ng carbon fiber ay isa sa mga bottleneck ng pag-unlad na pang-industriya, at pati na rin isang problemang panteknikal na kailangang malutas nang mapilit para sa malakihang aplikasyon. Sa kasalukuyan, karamihan sa mga pamamaraan ng pag-recycle sa bahay at sa ibang bansa ay may mataas na gastos at mahirap gawing industriyalisado. Ang Walter carbon fiber ay aktibong galugarin ang mga recyclable na solusyon, nakumpleto ang isang bilang ng mga sample ng paggawa ng pagsubok, ang epekto sa paggaling ay mabuti, na may mga kundisyon ng produksyon ng masa.

Konklusyon

Kung ikukumpara sa tradisyonal na mga materyal na metal, ang mga materyales sa carbon fiber ay may kakaibang bentahe sa mga katangiang mekanikal, magaan, kadesenyo, at paglaban ng pagkapagod. Gayunpaman, ang kahusayan ng produksyon at mahirap na pagbawi ay mga bottleneck pa rin ng karagdagang aplikasyon. Pinaniniwalaang ang carbon fiber ay gagamitin nang higit pa at higit pa kasabay ng pagbabago ng teknolohiya at proseso.


Oras ng pag-post: Hul-07-2021