Materiał kompozytowy z włókna węglowego

Co to jest materiał kompozytowy z włókna węglowego?

Materiał kompozytowy z włókna węglowego, głównie rodzaj specjalnego włókna złożonego z elementu węglowego, jego zawartość węgla zmienia się w zależności od różnych typów, ogólnie ponad 90%. Włókno węglowe ma charakterystykę ogólnych materiałów węglowych, takich jak oporność w wysokiej temperaturze, odporność na ścieranie, przewodność elektryczna, przewodność cieplna i odporność na korozję. Poniżej znajduje się szczegółowe wprowadzenie materiałów kompozytowych z włókna węglowego oraz wykorzystanie i zalety materiałów kompozytowych z włókna węglowego. Mamy nadzieję pomóc znajomym, którzy mają takie potrzeby.

Co to jest kompozyt z włókna węglowego?

W dużej rodzinie materiałów kompozytowych materiały wzmocnione włóknami zawsze były przedmiotem uwagi. Od czasu pojawienia się włókna szklanego wzmocnionego włóknem szklanym i żywicą organiczną, z powodzeniem rozwinięto kompozyty wzmocnione włóknem ceramicznym i włókna boru, a ich wyniki były stale ulepszane, dzięki czemu ich materiały kompozytowe są rozwijane. Rzućmy okiem na unikalne kompozyty z włókna węglowego poniżej.

Po drugie, struktura kompozytowa z włókna węglowego

Włókno węglowe jest rodzajem specjalnego włókna złożonego z elementu węglowego. Jego zawartość węgla zmienia się w zależności od różnych typów i na ogół wynosi ponad 90%. Włókno węglowe ma charakterystykę ogólnych materiałów węglowych, takich jak oporność w wysokiej temperaturze, odporność na tarcia, przewodność elektryczna, przewodność cieplna i odporność na korozję, ale w przeciwieństwie do ogólnych materiałów węglowych, jego kształt ma znaczącą anizotropię, miękkość i można je przetwarzać w różne Tkanina wykazuje wysoką wytrzymałość wzdłuż osi włókna. Włókno węglowe ma niewielką grawitację właściwą, a zatem ma wysoką wytrzymałość specyficzną.

Włókno węglowe jest wykonane z ludzkiego włókna chemicznego, które ma wysoką zawartość węgla i nie topi się w procesie oczyszczania cieplnego i jest przetwarzane przez stabilizowane ciepło oczyszczanie utleniania, obróbce karbonizacji i grafityzacji.

Włókno węglowe to nowy materiał o doskonałych właściwościach mechanicznych. Jego ciężar właściwy jest mniejszy niż 1/4 stali. Wytrzymałość na rozciąganie kompozytów żywicy z włókna węglowego jest na ogół powyżej 3500 MPa, czyli od 7 do 9 razy większej niż stal, a jego moduł sprężysty rozciągający wynosi 23000. ~ 43000 MPa jest również wyższy niż stal. Dlatego specyficzna wytrzymałość CFRP jest stosunkiem wytrzymałości materiału do jego gęstości może osiągnąć 2000MPa/(g/cm3) lub więcej, podczas gdy siła specyficzna stali A3 wynosi tylko około 59 MPa/(g/cm3) i Jego specyficzny moduł jest również wyższy niż stal.

Po trzecie, zalety materiałów kompozytowych z włókna węglowego

1, wysoka siła (5 razy większa niż stal)

2, doskonała odporność na ciepło (można wytrzymać temperatury powyżej 2000 ° C)

3, doskonała odporność na wstrząsy termiczne

4, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej (małe odkształcenie)

5, mała pojemność cieplna (oszczędność energii)

6, odsetek małych (stal 1/5)

7, doskonała odporność na korozję i wydajność promieniowania

Po czwarte, zastosowanie materiałów kompozytowych z włókna węglowego

Głównym celem włókna węglowego jest połączenie matrycy żywicy, metalu, ceramiki itp. W celu stworzenia materiału strukturalnego. Kompozyty epoksydowe wzmocnione włóknem węglowym, z ich połączoną siłą specyficzną i modułem specyficznym, są najwyższe wśród istniejących materiałów strukturalnych. Na obszarach, w których istnieją surowe wymagania dotyczące gęstości, sztywności, masy i charakterystyki zmęczenia, materiały kompozytowe z włókna węglowego są korzystne w zastosowaniach wymagających wysokiej temperatury i wysokiej stabilności chemicznej.

Włókno węglowe zostało wyprodukowane na początku lat 50. XX wieku w odpowiedzi na potrzeby najnowocześniejszych nauki i technologii, takich jak rocketry, lotnicze i lotnicze. Jest również szeroko stosowany w sprzęcie sportowym, tekstyliach, maszynach chemicznych i polach medycznych. Dzięki coraz bardziej wymagającym wymaganiom najnowocześniejszych technologii technicznych nowych materiałów, naukowcy i technicy nieustannie próbują się poprawić. Na początku lat osiemdziesiątych pojawiły się wysokowydajne i ultra wysokie włókna węglowe jeden po drugim. To kolejny skok do przodu w technologii. Oznacza to również, że badania i produkcja z włókna węglowego weszły w zaawansowany etap.

Materiał kompozytowy złożony z włókna węglowego i żywicy epoksydowej jest zaawansowanym materiałem lotniczym ze względu na jego niewielką grawitację właściwą, dobrą sztywność i wysoką wytrzymałość. Ponieważ każda redukcja wagi statku kosmicznego może zmniejszyć pojazd startowy o 500 kilogramów. Dlatego konkuruje stosowanie zaawansowanych materiałów kompozytowych w branży lotniczej. Istnieje pionowy wojownik do lądowania. Zastosowany przez niego kompozyt z włókna węglowego stanowi 1/4 wagi całego samolotu i stanowi 1/3 wagi skrzydła. Według doniesień kluczowe elementy trzech odustniczek rakietowych w amerykańskim promie kosmicznym i zaawansowane rurki rakietowe MX są wykonane z zaawansowanych materiałów kompozytowych z włókna węglowego.

Dzisiejszy samochód F1 (World Formuły One), większość struktury ciała wykorzystuje materiał z włókna węglowego. Najwyższym punktem sprzedaży najlepszego samochodu sportowego jest również wykorzystanie włókna węglowego w całym ciele w celu zwiększenia siły aerodynamicznej i strukturalnej. Włókno węglowe może być przetwarzane w tkaniny, filmy, maty, pasy, papier i inne materiały. Oprócz tradycyjnego stosowania włókna węglowego oprócz materiałów izolacyjnych termicznych, ogólnie nie sam, głównie jako materiał wzmacniający dodany do żywicy, metalu, ceramiki, betonu i innych materiałów, stanowią materiał kompozytowy. Kompozyty wzmocnione włóknem węglowym mogą być stosowane jako materiały strukturalne samolotu, materiały elektryfikacyjne elektromagnetyczne, sztuczne więzadła i inne materiały wymiany ciała, a także do produkcji skorup rakietowych, łodzi silnikowych, robotów przemysłowych, motoryzacyjnych sprężyn liści i napędowych.

Podsumowanie redaktora: powyższe jest to, czym jest materiał kompozytowy z włókna węglowego i powiązane wprowadzenie materiału kompozytowego z włókna węglowego. Mam nadzieję, że pomoże ci lepiej zrozumieć materiał kompozytowy z włókna węglowego. Jeśli nadal chcesz dowiedzieć się więcej o odpowiednich informacjach, kontynuuj śledź naszą stronę internetową. Kontynuacja zaprezentuje bardziej ekscytujące treści.