Fehim tal-Kompożiti CFRP

— Il-Kapaċitajiet Amazing tal-Polimeri Rinfurzati bil-Fibra tal-Karbonju.

Fibra tal-KarbonjuReinforced Polymer Composites (CFRP) huma materjali ħfief u b'saħħithom użati fil-manifattura ta 'bosta prodotti użati fil-ħajja tagħna ta' kuljum. Huwa terminu użat biex jiddeskrivi fibra rinforzatamaterjal kompostli juża fibra tal-karbonju bħala l-komponent strutturali primarju. Għandu jiġi nnutat li l-"P" fis-CFRP tista 'wkoll tirrappreżenta "plastik" minflok "polimeru."

B'mod ġenerali, il-komposti CFRP jużaw reżini termosetting bħall-epossi,poliester, jew ester tal-vinil. Għalkemmreżini termoplastikujintużaw f'Kompożiti CFRP, "Kompożiti Termoplastiku Rinfurzati bil-Fibra tal-Karbonju" ħafna drabi jmorru bl-akronimu tagħhom stess, komposti CFRTP.

Meta taħdem ma 'komposti jew fi ħdan l-industrija tal-komposti, huwa importanti li tifhem it-termini u l-akronimi. Aktar importanti minn hekk, huwa meħtieġ li tifhem il-proprjetajiet ta' komposti FRPu l-kapaċitajiet tad-diversi rinforzi bħall-fibra tal-karbonju.

Proprjetajiet ta' CFRP Composites

Materjali komposti, rinfurzati b'fibra tal-karbonju, huma differenti minn komposti FRP oħra li jużaw materjali tradizzjonali bħall-fibreglass jewfibra aramid. Il-proprjetajiet tal-komposti CFRP li huma vantaġġużi jinkludu:

Piż ħafif:A tradizzjonalikompost rinfurzat bil-fibra tal-ħġieġbl-użu ta 'fibra tal-ħġieġ kontinwu b'fibra ta' 70% tal-ħġieġ (piż tal-ħġieġ / piż totali), komunement ikollu densità ta '.065 libbra kull pulzier kubu.

Sadanittant, kompost CFRP, bl-istess piż tal-fibra ta '70%, jista' tipikament ikollu densità ta '.055 libbra kull pulzier kubu.

Żieda fil-Qawwa:Mhux biss il-komposti tal-fibra tal-karbonju huma eħfef, iżda l-komposti CFRP huma ħafna aktar b'saħħithom u aktar iebsa għal kull unità ta 'piż. Dan huwa minnu meta jitqabblu l-komposti tal-fibra tal-karbonju mal-fibra tal-ħġieġ, iżda aktar u aktar meta mqabbla mal-metalli.

Pereżempju, regola ġenerali deċenti meta tqabbel l-azzar ma 'komposti CFRP hija li struttura tal-fibra tal-karbonju ta' saħħa ugwali ħafna drabi tiżen 1/5th dik tal-azzar. Tista 'timmaġina għaliex il-kumpaniji tal-karozzi qed jinvestigaw l-użu tal-fibra tal-karbonju minflok l-azzar.

Meta tqabbel il-komposti CFRP mal-aluminju, wieħed mill-eħfef metalli użati, suppożizzjoni standard hija li struttura tal-aluminju ta 'saħħa ugwali x'aktarx tiżen 1.5 darbiet dik tal-istruttura tal-fibra tal-karbonju.

Naturalment, hemm ħafna varjabbli li jistgħu jbiddlu dan il-paragun. Il-grad u l-kwalità tal-materjali jistgħu jkunu differenti, u b'komposti, il-proċess tal-manifattura, l-arkitettura tal-fibra, u l-kwalità jeħtieġ li jitqiesu.

Żvantaġġi tal-Kompożiti CFRP

Spiża:Għalkemm materjal aqwa, hemm raġuni għaliex il-fibra tal-karbonju ma tintużax f'kull applikazzjoni waħda. Bħalissa, il-komposti CFRP huma projbittivi f'ħafna każijiet. Skont il-kundizzjonijiet attwali tas-suq (provvista u domanda), it-tip ta 'fibra tal-karbonju (aerospazjali vs grad kummerċjali), u d-daqs tal-irmonk tal-fibra, il-prezz tal-fibra tal-karbonju jista' jvarja b'mod drammatiku.

Fibra tal-karbonju mhux ipproċessat fuq bażi ta 'prezz għal kull libbra tista' tkun kullimkien bejn 5 darbiet sa 25 darbiet aktar għaljin mill-fibreglass. Din id-differenza hija saħansitra akbar meta tqabbel l-azzar ma 'komposti CFRP.

Konduttività:Dan jista 'jkun kemm vantaġġ għall-komposti tal-fibra tal-karbonju, kif ukoll żvantaġġ skont l-applikazzjoni. Il-fibra tal-karbonju hija estremament konduttiva, filwaqt li l-fibra tal-ħġieġ hija iżolattiva. Ħafnaapplikazzjonijiet jużaw fibra tal-ħġieġ, u ma tistax tuża fibra tal-karbonju jew metall, strettament minħabba l-konduttività.

Pereżempju, fl-industrija tal-utilità, ħafna prodotti huma meħtieġa li jużaw fibri tal-ħġieġ. Hija wkoll waħda mir-raġunijiet għaliex is-slielem jużaw fibra tal-ħġieġ bħala l-binarji tas-sellum. Kieku sellum tal-fibreglass kellu jiġi f'kuntatt ma 'linja tal-enerġija, iċ-ċansijiet ta' elettrokuzzjoni huma ħafna inqas. Dan ma jkunx il-każ b'sellum CFRP.

Għalkemm l-ispiża tal-komposti CFRP għadha għolja, avvanzi teknoloġiċi ġodda fil-manifattura qed ikomplu jippermettu prodotti aktar kost-effettivi. Nisperaw, tul ħajjitna, inkunu nistgħu naraw fibra tal-karbonju kosteffettiva użata f'firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet tal-konsumatur, industrijali u tal-karozzi.