Композит из углепластика — легкий и прочный материал.

2022-08-18 19:12:14

Композит CFRP — это легкий и прочный материал, который широко используется в производстве многих продуктов, которые мы используем в повседневной жизни. Композитный материал, армированный углеродным волокном, называемый композитным материалом из углеродного волокна, относится к армированному волокном композитному материалу, в котором углеродное волокно используется в качестве основного структурного компонента. Следует отметить, что «P» в углепластиковых композитах может обозначать не только «полимер», но и «пластик».

Как правило, в композитах CFRP часто используются термореактивные смолы, такие как эпоксидная смола, полиэфир или виниловый эфир. Хотя термопластичные смолы также используются в композитах CFRP, «термопластичные композиты, армированные углеродным волокном», часто называют композитами CFRTP, что означает аббревиатуру английского названия термопластичных композитов, армированных углеродным волокном.

Когда мы работаем с композитными материалами, важно понимать термины и сокращения, характерные для материала. Однако, что более важно, необходимо понимать свойства композитов FRP и их различных армирующих материалов, таких как углеродные волокна.

Свойства композитов из углеродного волокна Композиты, армированные углеродным волокном, отличаются от других композитов FRP, в которых используются традиционные волокна, такие как стекловолокно или арамидное волокно. Превосходные свойства композитов CFRP включают: Легкий вес - традиционные композиты, армированные стекловолокном. Непрерывное стекловолокно используется в количестве 70% (вес стекла/общий вес) и обычно имеет плотность 0,065 фунта на кубический дюйм.

Высокая прочность. Хотя композиты CFRP имеют малый вес, композиты CFRP обладают более высокой прочностью и большей жесткостью на единицу веса, чем композиты из стекловолокна. По сравнению с металлическими материалами это преимущество еще более заметно.

Например, опыт говорит нам, что материал CFRP составляет только 1/5 веса стали при равных условиях прочности по сравнению со сталью. Вполне понятно, почему все производители автомобилей изучают возможность использования углеродного волокна вместо стали для улучшения характеристик своей продукции.

Когда композиты CFRP сравнивают с алюминием, одним из самых легких металлов, основное предположение состоит в том, что алюминий равной прочности весит примерно в 1,5 раза больше, чем корпус из углеродного волокна.

Конечно, в эксперименте есть много других переменных, которые могут повлиять на результаты сравнения. Например, сорта и качество материалов различаются, и также необходимо учитывать процесс смешивания, производственный процесс, структуру волокна и качество.

Недостатки композитов из углеродного волокна Высокая стоимость - несмотря на отличные свойства композитов из углепластика, почему углеродное волокно не используется широко в производстве продукции? В настоящее время стоимость производства композитов CFRP является непомерно высокой. В зависимости от текущей ситуации на рынке (спрос и предложение), тип углеродного волокна (аэрокосмический или коммерческий), размер пучка волокна и цена волокна также сильно различаются.

Цена за фунт сырья из углеродного волокна может варьироваться от 5 до 25 раз по сравнению с ценой на стекловолокно. По сравнению со сталью высокая стоимость материалов из углепластика еще более заметна.

Электропроводность - это может быть как преимуществом для композитов из углеродного волокна, так и недостатком в практических приложениях. Углеродное волокно является чрезвычайно проводящим, в то время как стекловолокно является изолирующим.