Bir çox materiallar arasında, karbon lifli kompozitlərə (CFRP) əla xüsusi gücü, xüsusi sərtliyi, korroziyaya davamlılığı və yorğunluq müqaviməti üçün getdikcə daha çox diqqət yetirilir.
Karbon lifli kompozitlər və metal materiallar arasındakı fərqli xüsusiyyətlər də mühəndislərə müxtəlif dizayn ideyaları verir.
Aşağıda karbon lifli kompozitlər və ənənəvi metal xüsusiyyətləri və fərqləri arasında sadə bir müqayisə olacaq.
1. Xüsusi sərtlik və xüsusi möhkəmlik
Metal materiallarla müqayisədə, karbon lifli materiallar yüngül, yüksək xüsusi güc və xüsusi sərtliyə malikdir.Qatran əsaslı karbon lifinin modulu alüminium ərintisi ilə müqayisədə daha yüksəkdir və qatran əsaslı karbon lifinin gücü alüminium ərintisi ilə müqayisədə daha yüksəkdir.
2. Dizayn qabiliyyəti
Metal materiallar adətən hamısı eyni cinsdəndir, məhsuldarlıq və ya şərti məhsuldarlıq fenomeni var.Və tək qatlı karbon lifi açıq-aşkar istiqamətləndiriciliyə malikdir.
Lif istiqaməti boyunca mexaniki xüsusiyyətlər şaquli lif istiqaməti və uzununa və eninə kəsmə xassələri boyunca olanlardan 1 ~ 2 dərəcə yüksəkdir və gərginlik-deformasiya əyriləri qırılmadan əvvəl xətti elastikdir.
Buna görə də, karbon lif materialı laminasiya plitə nəzəriyyəsi vasitəsilə döşəmə bucağını, döşəmə nisbətini və tək qatın döşənmə ardıcıllığını seçə bilər.Yükün paylanmasının xüsusiyyətlərinə görə, sərtlik və möhkəmlik performansı dizaynla əldə edilə bilər, ənənəvi metal materiallar isə yalnız qalınlaşdırıla bilər.
Eyni zamanda, tələb olunan müstəvidaxili sərtlik və möhkəmlik, o cümlədən təyyarədaxili və müstəvidən kənar birləşmə sərtliyi əldə edilə bilər.
3. Korroziyaya davamlılıq
Metal materiallarla müqayisədə karbon lifli materiallar güclü turşu və qələvi müqavimətinə malikdir.Karbon lifi 2000-3000 °C yüksək temperaturda qrafitləşmə nəticəsində əmələ gələn, 50%-ə qədər xlorid turşusu, sulfat turşusu və ya fosfor turşusunda, elastik modulda orta korroziyaya yüksək müqavimət göstərən qrafit kristalına bənzər mikrokristal strukturdur. gücü və diametri əsasən dəyişməz qalır.
Buna görə də, möhkəmləndirici bir material olaraq, karbon lifi korroziyaya davamlılıqda kifayət qədər zəmanətə malikdir, korroziyaya davamlılıqda fərqli matris qatranları fərqlidir.
Ümumi karbon lifi ilə gücləndirilmiş epoksi kimi, epoksi də daha yaxşı hava müqavimətinə malikdir və hələ də gücünü yaxşı saxlayır.
4. Yorğunluğa qarşı
Sıxılma gərginliyi və yüksək gərginlik səviyyəsi karbon lifli kompozitlərin yorğunluq xüsusiyyətlərinə təsir edən əsas amillərdir.Yorulma xüsusiyyətləri adətən təzyiq (R = 10) və gərginlik təzyiqi (r =-1) altında yorğunluq sınaqlarına məruz qalır, metal materiallar isə təzyiq altında (R = 0,1) yorğunluq testlərinə məruz qalır.Metal hissələri, xüsusilə alüminium ərintisi hissələri ilə müqayisədə, karbon lif hissələri əla yorğunluq xüsusiyyətlərinə malikdir.Avtomobil şassisi və s. sahəsində karbon lifli kompozitlər daha yaxşı tətbiq üstünlüklərinə malikdir.Eyni zamanda, karbon lifində çentik effekti demək olar ki, yoxdur.Çentikli testin SN əyrisi, əksər karbon lifli laminatların bütün ömründə kəsilməmiş testin əyrisi ilə eynidir.
5. Bərpa qabiliyyəti
Hal-hazırda, yetkin karbon lifi matrisi termoset qatranından hazırlanır, onu çıxarmaq və müalicədən və çarpaz bağladıqdan sonra yenidən istifadə etmək çətindir.Buna görə də, karbon lifinin bərpasının çətinliyi sənaye inkişafının darboğazlarından biridir, həm də geniş miqyaslı tətbiq üçün təcili olaraq həll edilməli olan texniki problemdir.Hazırda ölkədə və xaricdə təkrar emal üsullarının əksəriyyəti yüksək xərclərə malikdir və sənayeləşdirilməsi çətindir.Walter karbon lifi təkrar emal edilə bilən həlləri fəal şəkildə araşdırır, bir sıra sınaq istehsalı nümunələrini tamamlamışdır, bərpa effekti yaxşıdır, kütləvi istehsal şəraiti ilə.
Nəticə
Ənənəvi metal materiallarla müqayisədə, karbon lifli materiallar mexaniki xüsusiyyətlər, yüngüllük, dizayn qabiliyyəti və yorğunluğa qarşı müqavimət baxımından unikal üstünlüklərə malikdir.Bununla belə, onun istehsal səmərəliliyi və çətin bərpası hələ də onun sonrakı tətbiqi üçün maneələrdir.Texnologiya və prosesin yeniliyi ilə birlikdə karbon lifinin getdikcə daha çox istifadə olunacağına inanılır.
Göndərmə vaxtı: 07 iyul 2021-ci il