Midis shumë materialeve, përbërjeve të fibrave të karbonit (CFRP) u është kushtuar gjithnjë e më shumë vëmendje për forcën e tyre specifike të shkëlqyer, ngurtësinë specifike, rezistencën ndaj korrozionit dhe rezistencën ndaj lodhjes.
Karakteristikat e ndryshme midis përbërjeve të fibrave të karbonit dhe materialeve metalike gjithashtu u ofrojnë inxhinierëve ide të ndryshme dizajni.
Më poshtë do të jetë një krahasim i thjeshtë midis përbërjeve të fibrave të karbonit dhe karakteristikave dhe dallimeve tradicionale të metaleve.
1. Ngurtësia specifike dhe forca specifike
Krahasuar me materialet metalike, materialet me fibër karboni kanë peshë të lehtë, forcë specifike të lartë dhe ngurtësi specifike.Moduli i fibrës së karbonit me bazë rrëshirë është më i lartë se ai i aliazhit të aluminit dhe forca e fibrës së karbonit me bazë rrëshirë është shumë më e lartë se ajo e aliazhit të aluminit.
2. Dizajnueshmëria
Materialet metalike janë zakonisht të gjitha të të njëjtit seks, ekziston një fenomen rendimenti ose rendimenti i kushtëzuar.Dhe fibra karboni me një shtresë ka një drejtim të dukshëm.
Vetitë mekanike përgjatë drejtimit të fibrës janë 1 ~ 2 rend të madhësisë më të larta se ato përgjatë drejtimit vertikal të fibrës dhe vetive të prerjes gjatësore dhe tërthore, dhe kurbat sforcim-deformim janë elastike lineare përpara thyerjes.
Prandaj, materiali i fibrës së karbonit mund të zgjedhë këndin e shtrimit, raportin e shtrimit dhe sekuencën e shtrimit të shtresës së vetme përmes teorisë së pllakës së petëzimit.Sipas karakteristikave të shpërndarjes së ngarkesës, performanca e ngurtësisë dhe forcës mund të merret me dizajn, ndërsa materialet tradicionale metalike mund të trashen vetëm.
Në të njëjtën kohë, mund të arrihet ngurtësia dhe forca e kërkuar brenda planit, si dhe ngurtësia unike e bashkimit brenda dhe jashtë planit.
3. Rezistenca ndaj korrozionit
Krahasuar me materialet metalike, materialet me fibër karboni kanë rezistencë të fortë ndaj acidit dhe alkalit.Fibra karboni është një strukturë mikrokristaline e ngjashme me kristalin e grafitit i formuar nga grafitizimi në një temperaturë të lartë 2000-3000 °C, i cili ka rezistencë të lartë ndaj korrozionit mesatar, deri në 50% acid klorhidrik, acid sulfurik ose acid fosforik, moduli elastik, forca dhe diametri mbeten në thelb të pandryshuara.
Prandaj, si një material përforcues, fibra karboni ka garanci të mjaftueshme në rezistencën ndaj korrozionit, rrëshira e ndryshme e matricës në rezistencën ndaj korrozionit është e ndryshme.
Ashtu si epoksidi i zakonshëm i përforcuar me fibër karboni, epoksi ka rezistencë më të mirë ndaj motit dhe ende e ruan mirë forcën e tij.
4. Kundër Lodhjes
Deformimi i ngjeshjes dhe niveli i lartë i sforcimit janë faktorët kryesorë që ndikojnë në vetitë e lodhjes së përbërjeve të fibrave të karbonit.Vetitë e lodhjes zakonisht i nënshtrohen provave të lodhjes nën presion (R = 10) dhe presionit në tërheqje (r =-1), ndërsa materialet metalike i nënshtrohen provave të lodhjes në tërheqje nën presion (R = 0.1).Krahasuar me pjesët metalike, veçanërisht pjesët e aliazhit të aluminit, pjesët me fibër karboni kanë veti të shkëlqyera lodhjeje.Në fushën e shasisë së automobilave dhe kështu me radhë, përbërjet e fibrave të karbonit kanë avantazhe më të mira aplikimi.Në të njëjtën kohë, nuk ka pothuajse asnjë efekt niveli në fibrën e karbonit.Kurba SN e provës me dhëmbëza është e njëjtë me atë të provës së paprerë gjatë gjithë jetës së shumicës së laminateve me fibër karboni.
5. Rikuperimi
Aktualisht, matrica e pjekur e fibrës së karbonit është bërë nga rrëshirë termofikse, e cila është e vështirë të nxirret dhe të përdoret përsëri pas pjekjes dhe lidhjes së kryqëzuar.Prandaj, vështirësia e rikuperimit të fibrave të karbonit është një nga pengesat e zhvillimit industrial dhe gjithashtu një problem teknik që duhet zgjidhur urgjentisht për aplikim në shkallë të gjerë.Aktualisht, shumica e metodave të riciklimit brenda dhe jashtë vendit kanë kosto të larta dhe janë të vështira për t'u industrializuar.Fibra karboni Walter po eksploron në mënyrë aktive zgjidhje të riciklueshme, ka përfunduar një numër mostrash të prodhimit provë, efekti i rikuperimit është i mirë, me kushte prodhimi masiv.
konkluzioni
Krahasuar me materialet tradicionale metalike, materialet me fibër karboni kanë avantazhe unike në vetitë mekanike, peshën e lehtë, dizajnueshmërinë dhe rezistencën ndaj lodhjes.Megjithatë, efikasiteti i prodhimit dhe rikuperimi i vështirë janë ende pengesat e aplikimit të tij të mëtejshëm.Besohet se fibrat e karbonit do të përdoren gjithnjë e më shumë së bashku me inovacionin e teknologjisë dhe procesit.
Koha e postimit: Korrik-07-2021