Kuptimi i përbërjeve CFRP

- Aftësitë e mahnitshme të polimerëve të përforcuar me fibra karboni.

Fibër karboniKompozitat e përforcuara të polimerit (CFRP) janë materiale të lehta dhe të forta që përdoren në prodhimin e produkteve të shumta të përdorura në jetën tonë të përditshme. Është një term që përdoret për të përshkruar një fibër të përforcuarmaterial i përbërëqë përdor fibër karboni si përbërës kryesor strukturor. Duhet të theksohet se "P" në CFRP gjithashtu mund të qëndrojë për "plastikë" në vend të "polimer".

Në përgjithësi, kompozitat CFRP përdorin rrëshira termike të tilla si epoksi,poliestër, ose vinil ester. Edhe pserrëshirat termoplastikepërdoren në përbërjet CFRP, "Përbërjet termoplastike të përforcuara me fibra karboni" shpesh shkojnë me akronimin e tyre, kompozitat CFRTP.

Kur punoni me kompozita ose brenda industrisë së kompoziteve, është e rëndësishme të kuptoni termat dhe akronimet. Më e rëndësishmja, është e nevojshme të kuptohetvetitë e përbërjeve FRPdhe aftësitë e përforcimeve të ndryshme si fibra karboni.

Vetitë e përbërjeve CFRP

Materialet e përbëra, të përforcuara me fibër karboni, janë të ndryshme nga përbërësit e tjerë FRP që përdorin materiale tradicionale si tekstil me fije qelqi osefibër aramid. Karakteristikat e kompoziteve CFRP që janë të dobishme përfshijnë:

Pesha e lehtë:Një tradicionalekompozit i përforcuar me tekstil me fije qelqipërdorimi i fibrave të vazhdueshme të qelqit me një fibër prej 70% qelqi (pesha e qelqit / pesha totale), zakonisht do të ketë një densitet prej 0,065 paund për inç kub.

Ndërkohë, një përbërje CFRP, me të njëjtën peshë fibër 70%, zakonisht mund të ketë një densitet prej 0,055 paund për inç kub.

Forca e rritur:Jo vetëm që kompozitat e fibrave të karbonit kanë peshë më të lehtë, por përbërjet CFRP janë shumë më të forta dhe më të ngurtë për njësi të peshës. Kjo është e vërtetë kur krahasojmë përbërjet e fibrave të karbonit me fibrat e qelqit, por edhe më shumë kur krahasohen me metalet.

Për shembull, një rregull i mirëfilltë kur krahasohet çeliku me përbërjet CFRP është se një strukturë fibër karboni me forcë të barabartë ​shpesh do të peshojë 1/5 e asaj të çelikut. Mund ta imagjinoni pse kompanitë e automobilave po hetojnë duke përdorur fibër karboni në vend të çelikut.

Kur krahasojmë përbërjet CFRP me aluminin, një nga metalet më të lehta të përdorura, një supozim standard është se një strukturë alumini me forcë të barabartë ka të ngjarë të peshojë 1.5 herë më shumë se struktura e fibrës së karbonit.

Sigurisht, ka shumë variabla që mund ta ndryshojnë këtë krahasim. Nota dhe cilësia e materialeve mund të jenë të ndryshme, dhe me përbërjet,procesi i prodhimit, arkitektura e fibrave dhe cilësia duhet të merren parasysh.

Disavantazhet e përbërjeve CFRP

Kostoja:Megjithëse materiali i mahnitshëm, ekziston një arsye pse fibra karboni nuk përdoret në çdo aplikim të vetëm. Për momentin, përbërjet CFRP janë kosto-ndaluese në shumë raste. Në varësi të kushteve aktuale të tregut (ofertës dhe kërkesës), llojit të fibrave të karbonit (hapësirës ajrore kundrejt shkallës komerciale) dhe madhësisë së tërheqjes së fibrave, çmimi i fibrës së karbonit mund të ndryshojë në mënyrë dramatike.

Fibra e papërpunuar e karbonit në bazë të çmimit për kile mund të jetë diku nga 5 deri në 25 herë më e shtrenjtë se tekstil me fije qelqi. Kjo pabarazi është edhe më e madhe kur krahasojmë çelikun me përbërjet CFRP.

Përçueshmëria:Ky mund të jetë një avantazh për kompozitat e fibrave të karbonit, ose një disavantazh në varësi të aplikimit. Fibra e karbonit është jashtëzakonisht përçuese, ndërsa fibra e qelqit është izoluese. Shumëaplikacionet përdorin fibra qelqi, dhe nuk mund të përdorë fibër karboni ose metal, rreptësisht për shkak të përçueshmërisë.

Për shembull, në industrinë e shërbimeve, shumë produkte kërkohen për të përdorur fibra qelqi. Është gjithashtu një nga arsyet pse shkallët përdorin fibra xhami si shina të shkallëve. Nëse një shkallë prej tekstil me fije qelqi do të vinte në kontakt me një linjë elektrike, shanset për goditje elektrike janë shumë më të ulëta. Ky nuk do të ishte rasti me një shkallë CFRP.

Megjithëse kostoja e përbërjeve CFRP mbetet ende e lartë, përparimet e reja teknologjike në prodhim po vazhdojnë të lejojnë produkte më me kosto efektive. Shpresojmë, gjatë jetës sonë, ne do të jemi në gjendje të shohim fibra karboni me kosto efektive të përdorura në një gamë të gjerë aplikimesh konsumatore, industriale dhe automobilistike.