A szénszál és a fém közötti különbség.

Számos 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 eltérő jellemzői eltérő tervezési ötleteket is biztosítanak a mérnökök számára.

Az alábbiakban a szénszálas kompozitok és a hagyományos fémjellemzők és különbségek egyszerű összehasonlítása lesz.

1. Fajlagos merevség és fajlagos szilárdság

A fémanyagokhoz képest a szénszálas anyagok könnyűek, nagy fajlagos szilárdságúak és fajlagos merevséggel rendelkeznek.A gyanta alapú szénszál modulusa magasabb, mint az alumíniumötvözeté, és a gyanta alapú szénszál szilárdsága sokkal nagyobb, mint az alumíniumötvöté.

2. Tervezhetőség

A fémanyagok általában azonos neműek, van hozam vagy feltételes hozam jelenség.Az egyrétegű szénszál pedig nyilvánvaló irányítással rendelkezik.

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

Ezért a szénszálas anyag a laminálási lemez elméletén keresztül kiválaszthatja a fektetési szöget, a fektetési arányt és az egyrétegű fektetési sorrendet.A terheléselosztás jellemzői szerint a merevség és a szilárdsági teljesítmény tervezéssel érhető el, míg a hagyományos fémanyagok csak sűríthetők.

Ezzel egyidejűleg elérhető a szükséges síkbeli merevség és szilárdság, valamint az egyedülálló síkbeli és síkon kívüli csatolási merevség.

3. Korrózióállóság

A fémanyagokhoz képest a szénszálas anyagok erős sav- és lúgállósággal rendelkeznek.A szénszál a grafitkristályhoz hasonló mikrokristályos szerkezet, amely 2000-3000 °C-os magas hőmérsékleten grafitizálva képződik, amely nagy ellenálló képességgel rendelkezik a közepes korrózióval szemben, legfeljebb 50%-os sósavban, kénsavban vagy foszforsavban, rugalmassági modulusa, szilárdsága és átmérője lényegében változatlan marad.

Ezért erősítő anyagként a szénszálnak kellő garanciája van a korrózióállóságban, a különböző mátrixgyanták korrózióállósága eltérő.

A közönséges szénszál-erősítésű epoxihoz hasonlóan az epoxinak is jobb az időjárásállósága, és továbbra is jól megőrzi szilárdságát.

4. Anti Fáradtság

A szénszálas kompozitok kifáradási tulajdonságait leginkább a kompressziós nyúlás és a magas nyúlási szint befolyásolja.A kifáradási tulajdonságokat általában nyomás alatti kifáradási vizsgálatnak (R = 10) és szakítónyomásnak (r =-1), míg a fémes anyagokat nyomás alatti szakítófáradási vizsgálatnak (R = 0,1) vetik alá.A fém alkatrészekkel, különösen az alumíniumötvözet alkatrészekkel összehasonlítva a szénszálas alkatrészek kiváló kifáradási tulajdonságokkal rendelkeznek.Az autóalvázak és így tovább területén a szénszálas kompozitoknak jobbak az alkalmazási előnyei.Ugyanakkor a szénszálban szinte nincs bevágás hatás.A bemetszett teszt SN görbéje a legtöbb szénszálas laminátum teljes élettartama alatt megegyezik a bevágás nélküli tesztéval.

5. Helyrehozhatóság

Jelenleg az érett szénszálas mátrix hőre keményedő gyantából készül, amelyet nehéz kivonni és újra felhasználni kikeményedés és térhálósítás után.Ezért a szénszál-visszanyerés nehézsége az ipari fejlődés egyik szűk keresztmetszete, és egyben olyan műszaki probléma is, amelyet sürgősen meg kell oldani a nagyszabású alkalmazáshoz.Jelenleg a legtöbb hazai és külföldi újrahasznosítási módszer magas költségekkel jár, és nehezen iparosítható.A Walter szénszálas aktívan kutatja az újrahasznosítható megoldásokat, számos próbagyártási mintát végzett, a hasznosítási hatás jó, tömegtermelési feltételek mellett.

Következtetés

A hagyományos fémanyagokhoz képest a szénszálas anyagok egyedülálló előnyökkel rendelkeznek a mechanikai tulajdonságok, a könnyű súly, a tervezhetőség és a fáradtságállóság terén.Gyártási hatékonysága és nehéz visszanyerése azonban továbbra is szűk keresztmetszete a további alkalmazásának.Úgy gondolják, hogy a technológia és az eljárás innovációjával együtt egyre több szénszálat fognak használni.


Feladás időpontja: 2021.07.07

Küldje el nekünk üzenetét:

Írja ide üzenetét és küldje el nekünk