Forskjellen mellom karbonfiber og metall.

Blant mange materialer har karbonfiberkompositter (CFRP) blitt viet mer og mer oppmerksomhet for deres utmerkede spesifikke styrke, spesifikke stivhet, korrosjonsbestandighet og utmattelsesbestandighet.

De forskjellige egenskapene mellom karbonfiberkompositter og metallmaterialer gir også ingeniører forskjellige designideer.

Det følgende vil være en enkel sammenligning mellom karbonfiberkompositter og tradisjonelle metallegenskaper og forskjeller.

1. Spesifikk stivhet og spesifikk styrke

Sammenlignet med metallmaterialer har karbonfibermaterialer lett, høy spesifikk styrke og spesifikk stivhet.Modulen til harpiksbasert karbonfiber er høyere enn for aluminiumslegering, og styrken til harpiksbasert karbonfiber er mye høyere enn for aluminiumslegering.

2. Designbarhet

Metallmaterialer er vanligvis alle av samme kjønn, det er et utbytte- eller betinget utbyttefenomen.Og enkeltlags karbonfiber har åpenbar retning.

De mekaniske egenskapene langs fiberretningen er 1 ~ 2 størrelsesordener høyere enn de langs vertikal fiberretning og langsgående og tverrgående skjæregenskaper, og spennings-tøyningskurvene er lineære elastiske før brudd.

Derfor kan karbonfibermaterialet velge leggingsvinkelen, leggingsforholdet og leggingssekvensen til enkeltlaget gjennom lamineringsplateteorien.I henhold til egenskapene til lastfordelingen kan stivheten og styrkeytelsen oppnås ved design, mens tradisjonelle metallmaterialer bare kan tykkes.

Samtidig kan den nødvendige stivheten og styrken i planet samt den unike koblingsstivheten i planet og ut av planet oppnås.

3. Korrosjonsbestandighet

Sammenlignet med metallmaterialer har karbonfibermaterialer sterk syre- og alkaliresistens.Karbonfiber er en mikrokrystallinsk struktur som ligner grafittkrystall dannet ved grafitisering ved en høy temperatur på 2000-3000 °C, som har høy motstand mot middels korrosjon, i opptil 50 % saltsyre, svovelsyre eller fosforsyre, elastisitetsmodulen, styrke og diameter forblir stort sett uendret.

Derfor, som et forsterkende materiale, har karbonfiber nok garanti i korrosjonsmotstand, forskjellig matriseharpiks i korrosjonsmotstand er forskjellig.

Som den vanlige karbonfiberforsterkede epoksyen har epoksyen bedre værbestandighet og opprettholder fortsatt styrken godt.

4. Anti Fatigue

Kompresjonstøyningen og det høye tøyningsnivået er hovedfaktorene som påvirker utmattelsesegenskapene til karbonfiberkompositter.Utmattingsegenskapene blir vanligvis utsatt for utmattingstestene under trykk (R = 10) og strekktrykk (r =-1), mens de metalliske materialene utsettes for strekkutmattingstester under trykk (R = 0,1).Sammenlignet med metalldeler, spesielt deler av aluminiumslegering, har karbonfiberdeler utmerkede tretthetsegenskaper.Innen bilchassis og så videre har karbonfiberkompositter bedre bruksfordeler.Samtidig er det nesten ingen hakkeffekt i karbonfiber.SN-kurven for den hakkede testen er den samme som den for den unoterte testen i hele levetiden til de fleste karbonfiberlaminater.

5. Gjenvinnbarhet

For tiden er den modne karbonfibermatrisen laget av termoherdende harpiks, som er vanskelig å trekke ut og bruke igjen etter herding og tverrbinding.Derfor er vanskeligheten med gjenvinning av karbonfiber en av flaskehalsene i industriell utvikling, og også et teknisk problem som må løses snarest for storskala bruk.For tiden har de fleste gjenvinningsmetodene i inn- og utland høye kostnader og er vanskelige å industrialisere.Walter karbonfiber utforsker aktivt resirkulerbare løsninger, har fullført en rekke prøver av prøveproduksjon, utvinningseffekten er god, med masseproduksjonsforhold.

Konklusjon

Sammenlignet med tradisjonelle metallmaterialer har karbonfibermaterialer unike fordeler i mekaniske egenskaper, lettvekt, designbarhet og utmattelsesbestandighet.Imidlertid er produksjonseffektiviteten og den vanskelige utvinningen fortsatt flaskehalsene for den videre bruken.Det antas at karbonfiber vil bli brukt mer og mer sammen med innovasjon av teknologi og prosess.


Innleggstid: juli-07-2021

Send din melding til oss:

Skriv din melding her og send den til oss