— Khả năng tuyệt vời của polyme gia cố bằng sợi carbon.
Sợi carbonVật liệu tổng hợp polymer gia cố (CFRP) là vật liệu nhẹ, bền được sử dụng trong sản xuất nhiều sản phẩm được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.Nó là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả một sợi cốt thépnguyên liệu hỗn hợpsử dụng sợi carbon làm thành phần cấu trúc chính.Cần lưu ý rằng chữ “P” trong CFRP cũng có thể là viết tắt của “nhựa” thay vì “polyme”.
Nói chung, vật liệu tổng hợp CFRP sử dụng nhựa nhiệt rắn như epoxy,polyester, hoặc vinyl ester.Mặc dùnhựa nhiệt dẻođược sử dụng trong Vật liệu tổng hợp CFRP, “Vật liệu tổng hợp nhựa nhiệt dẻo gia cố bằng sợi carbon” thường đi theo từ viết tắt của riêng chúng, vật liệu tổng hợp CFRTP.
Khi làm việc với vật liệu tổng hợp hoặc trong ngành công nghiệp vật liệu tổng hợp, điều quan trọng là phải hiểu các thuật ngữ và từ viết tắt.Quan trọng hơn, cần phải hiểuTính chất của vật liệu composite FRPvà khả năng của các chất gia cố khác nhau như sợi carbon.
Thuộc tính của vật liệu tổng hợp CFRP
Vật liệu tổng hợp, được gia cố bằng sợi carbon, khác với các vật liệu tổng hợp FRP khác sử dụng các vật liệu truyền thống như sợi thủy tinh hoặcsợi aramid.Các thuộc tính của vật liệu tổng hợp CFRP có lợi bao gồm:
Trọng lượng nhẹ:Một truyền thốngcomposite cốt sợi thủy tinhsử dụng sợi thủy tinh liên tục với thành phần sợi thủy tinh là 70% (trọng lượng thủy tinh/tổng trọng lượng), thông thường sẽ có mật độ 0,065 pound trên mỗi inch khối.
Trong khi đó, hỗn hợp CFRP, có cùng trọng lượng sợi 70%, thường có thể có mật độ 0,055 pound trên mỗi inch khối.
Tăng sức mạnh:Vật liệu tổng hợp sợi carbon không chỉ có trọng lượng nhẹ hơn mà vật liệu tổng hợp CFRP còn mạnh hơn và cứng hơn trên mỗi đơn vị trọng lượng.Điều này đúng khi so sánh vật liệu tổng hợp sợi carbon với sợi thủy tinh, nhưng thậm chí còn đúng hơn khi so sánh với kim loại.
Ví dụ, một nguyên tắc chung khi so sánh thép với vật liệu tổng hợp CFRP là cấu trúc sợi carbon có độ bền tương đương thường sẽ nặng bằng 1/5 so với thép.Bạn có thể tưởng tượng tại sao các công ty ô tô đang nghiên cứu sử dụng sợi carbon thay vì thép.
Khi so sánh vật liệu tổng hợp CFRP với nhôm, một trong những kim loại nhẹ nhất được sử dụng, một giả định tiêu chuẩn là cấu trúc nhôm có độ bền tương đương sẽ có thể nặng gấp 1,5 lần cấu trúc sợi carbon.
Tất nhiên, có nhiều yếu tố có thể thay đổi sự so sánh này.Loại và chất lượng của vật liệu có thể khác nhau, và với vật liệu tổng hợp,Quy trình sản xuất, kiến trúc sợi và chất lượng cần được tính đến.
Nhược điểm của vật liệu tổng hợp CFRP
Trị giá:Mặc dù là vật liệu tuyệt vời, nhưng có một lý do tại sao sợi carbon không được sử dụng trong mọi ứng dụng.Hiện tại, vật liệu tổng hợp CFRP có chi phí thấp trong nhiều trường hợp.Tùy thuộc vào điều kiện thị trường hiện tại (cung và cầu), loại sợi carbon (loại hàng không vũ trụ so với loại thương mại) và kích thước kéo sợi, giá của sợi carbon có thể thay đổi đáng kể.
Sợi carbon thô trên cơ sở giá mỗi pound có thể đắt hơn từ 5 lần đến 25 lần so với sợi thủy tinh.Sự chênh lệch này thậm chí còn lớn hơn khi so sánh thép với vật liệu tổng hợp CFRP.
Độ dẫn nhiệt:Đây có thể vừa là ưu điểm của composite sợi carbon, vừa là nhược điểm tùy thuộc vào ứng dụng.Sợi carbon dẫn điện cực tốt, trong khi sợi thủy tinh cách điện.Nhiềuứng dụng sử dụng sợi thủy tinh, và không thể sử dụng sợi carbon hoặc kim loại, hoàn toàn do tính dẫn điện.
Ví dụ, trong ngành công nghiệp tiện ích, nhiều sản phẩm bắt buộc phải sử dụng sợi thủy tinh.Đó cũng là một trong những lý do tại sao thang sử dụng sợi thủy tinh làm đường ray thang.Nếu thang sợi thủy tinh tiếp xúc với đường dây điện, khả năng bị điện giật sẽ thấp hơn nhiều.Điều này sẽ không xảy ra với thang CFRP.
Mặc dù chi phí của vật liệu tổng hợp CFRP vẫn còn cao, nhưng những tiến bộ công nghệ mới trong sản xuất đang tiếp tục cho phép tạo ra các sản phẩm hiệu quả hơn về chi phí.Hy vọng rằng trong cuộc đời của chúng ta, chúng ta sẽ có thể thấy sợi carbon tiết kiệm chi phí được sử dụng trong nhiều ứng dụng tiêu dùng, công nghiệp và ô tô.
Thời gian đăng bài: 23-10-23