A különbség a szénszál és a fém között.

Sok anyag közül a szénszálas kompozitokra (CFRP) egyre nagyobb figyelmet fordítanak kiváló fajlagos szilárdságuk, fajlagos merevségük, korrózióállóságuk és fáradtságállóságuk miatt.

A szénszálas kompozitok és a fémanyagok közötti eltérő jellemzők szintén különböző tervezési ötleteket biztosítanak a mérnököknek.

A következőkben egyszerű összehasonlítás lesz a szénszálas kompozitok és a hagyományos fémjellemzők és különbségek között.

1. Sajátos merevség és fajlagos szilárdság

A fém anyagokkal összehasonlítva a szénszálas anyagok könnyűek, nagy fajlagos szilárdságúak és sajátos merevségűek. A gyanta alapú szénszál modulusa magasabb, mint az alumíniumötvözeté, és a gyanta alapú szénszál szilárdsága sokkal nagyobb, mint az alumíniumötvözeté.

2. Tervezhetőség

A fémanyagok általában mind azonos neműek, van hozam vagy feltételes hozam jelenség. És az egyrétegű szénszál nyilvánvaló irányultsággal rendelkezik.

A szálirány mechanikai tulajdonságai 1-2 nagyságrenddel magasabbak, mint a függőleges szálirány, valamint a hosszanti és keresztirányú nyírási tulajdonságok, és a feszültség-húzás görbék a törés előtt lineárisan rugalmasak.

Ezért a szénszálas anyag kiválaszthatja a fektetési szöget, a lerakási arányt és az egyréteg fektetési sorrendjét a laminálólemez elméletén keresztül. A terheléseloszlás jellemzői szerint a merevséget és szilárdsági teljesítményt tervezéssel lehet elérni, míg a hagyományos fémanyagokat csak sűríteni lehet.

Ugyanakkor megkapható a szükséges síkbeli merevség és szilárdság, valamint az egyedi síkbeli és síkbeli tengelykapcsoló merevség.

3. Korrózióállóság

A fém anyagokkal összehasonlítva a szénszálas anyagok erős sav- és lúgállósággal rendelkeznek. A szénszál a grafit kristályhoz hasonló mikrokristályos szerkezet, amely 2000-3000 ° C magas hőmérsékleten grafitizálással keletkezik, és amely közepes korróziónak ellenáll, legfeljebb 50% -os sósavban, kénsavban vagy foszforsavban, rugalmassági modulusa, szilárdsága és átmérője lényegében változatlan.

Ezért erősítőanyagként a szénszálnak elegendő garanciája van a korrózióállóságra, a különböző mátrixgyanta korrózióállóságban más.

A szokásos szénszálerősítésű epoxihoz hasonlóan az epoxi is jobban ellenáll az időjárásnak, és továbbra is jól megőrzi szilárdságát.

4. Fáradtság ellen

A kompressziós deformáció és a magas húzódási szint a fő tényezők, amelyek befolyásolják a szénszálas kompozitok fáradási tulajdonságait. A fáradási tulajdonságokat általában nyomás (R = 10) és szakítónyomás (r = -1), míg a fémes anyagokat nyomás (R = 0,1) fáradási vizsgálatoknak vetik alá. A fém alkatrészekkel, különösen az alumíniumötvözet alkatrészekkel összehasonlítva a szénszálas alkatrészek kiváló fáradási tulajdonságokkal rendelkeznek. Az autó alvázak és így tovább terén a szénszálas kompozitok jobb alkalmazási előnyökkel rendelkeznek. Ugyanakkor a szénszálban szinte nincs bevágás. A rovátkolt teszt SN görbéje megegyezik a legtöbb szénszálas laminátum teljes élettartamában tapasztalt bemetszés nélküli vizsgálat görbéjével.

5. Visszaállíthatóság

Jelenleg az érett szénszálas mátrix hőre keményedő gyantából készül, amelyet nehéz kitermelni és újra felhasználni kikeményedés és térhálósítás után. Ezért a szénszálas visszanyerés nehézsége az ipari fejlődés egyik szűk keresztmetszete, és egyben technikai probléma is, amelyet sürgősen meg kell oldani a nagyszabású alkalmazásokhoz. Jelenleg a legtöbb újrahasznosítási módszer itthon és külföldön magas költségekkel jár, és nehezen iparosíthatók. A Walter szénszál aktívan kutatja az újrahasznosítható megoldásokat, számos mintát végzett a próbagyártással, a visszanyerési hatás jó, tömeggyártási körülmények között.

Következtetés

A hagyományos fémanyagokhoz képest a szénszálas anyagok egyedülálló előnyökkel rendelkeznek a mechanikai tulajdonságok, a könnyű súly, a tervezhetőség és a fáradtságállóság tekintetében. Termelési hatékonysága és nehéz helyreállítása azonban továbbra is szűk keresztmetszete további alkalmazásának. Úgy gondolják, hogy a szénszálat egyre inkább használni fogják a technológia és a folyamat innovációjával együtt.


Feladás ideje: július 20-2021