- היכולות המדהימות של פולימרים מחוזקים של סיבי פחמן.
סיבי פחמןמרוכבים פולימרים מחוזקים (CFRP) הם חומרים קלים, חזקים המשמשים לייצור מוצרים רבים המשמשים בחיי היומיום שלנו. זהו מונח המשמש לתיאור מחוזק סיביםחומר מורכבזה משתמש בסיבי פחמן כמרכיב המבני העיקרי. יש לציין כי ה- P "ב- CFRP יכול גם לעמוד ב"פלסטיק" במקום "פולימר".
באופן כללי, מרוכבים CFRP משתמשים בשרפים תרמוסטיים כמו אפוקסי,פוליאסטר, או אסתר וינילו לַמרוֹתשרפים תרמופלסטייםמשמשים במרכיבים CFRP, "מרוכבים תרמופלסטיים מחוזקים של סיבי פחמן" עוברים לרוב על ידי ראשי תיבות משלהם, CFRTP מרוכבים.
כאשר עובדים עם מרוכבים או בתעשיית המרוכבים, חשוב להבין את התנאים והראשי התיבות. חשוב מכך, יש צורך להבין אתמאפיינים של מרוכבים FRPויכולות של התגבורות השונות כמו סיבי פחמן.
מאפיינים של מרוכבים CFRP
חומרים מורכבים, מחוזקים בסיבי פחמן, שונים מאשר מרוכבים FRP אחרים המשתמשים בחומרים מסורתיים כמו פיברגלס אוסיבי ארמידו המאפיינים של מרוכבים CFRP המועילים כוללים:
משקל קל:מסורתיפיברגלס מחוזק מורכבבאמצעות סיבי זכוכית רציפים עם סיב של 70% זכוכית (משקל זכוכית / משקל כולל), בדרך כלל יהיה צפיפות של .065 פאונד לאינץ 'מעוקב.
בינתיים, מורכב CFRP, עם אותו משקל סיבים של 70%, עשוי בדרך כלל להיות צפיפות של .055 פאונד לאינץ 'מעוקב.
כוח מוגבר:לא רק מרוכבים סיבי פחמן הם משקל קל יותר, אלא שמרוכבים CFRP הם הרבה יותר חזקים ונוקשים ליחידת משקל. זה נכון כאשר משווים בין מרוכבים של סיבי פחמן לסיבי זכוכית, אך על אחת כמה וכמה בהשוואה למתכות.
לדוגמה, כלל אצבע הגון בעת השוואת פלדה למרכיבי CFRP הוא שמבנה סיבי פחמן בעל חוזק שווה ישקול לרוב 1/5 מזה של הפלדה. אתה יכול לדמיין מדוע חברות רכב חוקרות באמצעות סיבי פחמן במקום פלדה.
כאשר משווים בין מרוכבים CFRP לאלומיניום, אחת המתכות הקלות ביותר בה נעשה שימוש, הנחה סטנדרטית היא שמבנה אלומיניום בעל חוזק שווה עשוי לשקול פי 1.5 ממבנה סיבי הפחמן.
כמובן שישנם משתנים רבים שיכולים לשנות את ההשוואה הזו. ציון ואיכות החומרים יכולים להיות שונים, ועם מרוכבים,תהליך ייצור, ארכיטקטורת סיבים, וצריך לקחת בחשבון את האיכות.
חסרונות של מרוכבים CFRP
עֲלוּת:למרות חומר מדהים, יש סיבה לכך שאיננו משתמשים בסיבי פחמן בכל יישום בודד. כרגע מרוכבים CFRP הם בעלי עלות עלות במקרים רבים. בהתאם לתנאי השוק הנוכחיים (היצע וביקוש), סוג סיבי הפחמן (חלל לעומת כיתה מסחרית) וגודל גרירת הסיבים, מחיר סיבי הפחמן יכולים להשתנות באופן דרמטי.
סיבי פחמן גולמיים על בסיס מחיר לקאונד יכולים להיות בכל מקום בין פי 5 עד 25 פעמים יקר יותר מפיברגלס. הפער הזה גדול עוד יותר כאשר משווים פלדה לחומרים מרוכבים CFRP.
מוֹלִיכוּת:זה יכול להוות יתרון למרוכבים של סיבי פחמן, או לחיסרון תלוי ביישום. סיבי פחמן מוליכים במיוחד ואילו סיבי זכוכית מבודדים. רַבִּיםיישומים משתמשים בסיבי זכוכיתואינו יכול להשתמש בסיבי פחמן או במתכת, אך ורק בגלל המוליכות.
לדוגמה, בענף השירות, מוצרים רבים נדרשים להשתמש בסיבי זכוכית. זו גם אחת הסיבות לכך שסולמות משתמשים בסיבי זכוכית כמעקות הסולם. אם סולם פיברגלס היה בא במגע עם קו חשמל, הסיכוי להתחשמלות נמוך בהרבה. זה לא יהיה המקרה עם סולם CFRP.
למרות שעלות מרוכבים CFRP עדיין נותרה גבוהה, ההתקדמות הטכנולוגית החדשה בייצור ממשיכה לאפשר מוצרים חסכוניים יותר. יש לקוות, במהלך חיינו, נוכל לראות סיבי פחמן חסכוניים המשמשים במגוון רחב של יישומי צרכנים, תעשייתיים ורכב.
זמן הודעה: 10-02-23