Deall Cyfansoddion CFRP

— Galluoedd Rhyfeddol Polymerau Wedi'u Atgyfnerthu â Ffibr Carbon.

Ffibr CarbonMae Cyfansoddion Polymer Atgyfnerthedig (CFRP) yn ddeunyddiau ysgafn, cryf a ddefnyddir wrth weithgynhyrchu cynhyrchion niferus a ddefnyddir yn ein bywyd bob dydd. Mae'n derm a ddefnyddir i ddisgrifio ffibr wedi'i atgyfnerthudeunydd cyfansawddsy'n defnyddio ffibr carbon fel y brif gydran strwythurol. Dylid nodi y gall y “P” yn CFRP hefyd sefyll am “plastig” yn lle “polymer.”

Yn gyffredinol, mae cyfansoddion CFRP yn defnyddio resinau thermosetting fel epocsi,polyester, neu ester finyl. Erresinau thermoplastigyn cael eu defnyddio mewn Cyfansoddion CFRP, "Cyfansoddion Thermoplastig Atgyfnerthedig Carbon Fiber" yn aml yn mynd yn ôl eu acronym eu hunain, CFRTP cyfansawdd.

Wrth weithio gyda chyfansoddion neu o fewn y diwydiant cyfansoddion, mae'n bwysig deall y termau a'r acronymau. Yn bwysicach fyth, mae angen deall ypriodweddau cyfansoddion FRPa galluoedd y atgyfnerthiadau amrywiol megis ffibr carbon.

Priodweddau Cyfansoddion CFRP

Mae deunyddiau cyfansawdd, wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon, yn wahanol i ddeunyddiau cyfansawdd FRP eraill gan ddefnyddio deunyddiau traddodiadol fel gwydr ffibr neuffibr aramid. Mae priodweddau cyfansoddion CFRP sy'n fanteisiol yn cynnwys:

Pwysau Ysgafn:A traddodiadolgwydr ffibr atgyfnerthu cyfansawddbydd defnyddio ffibr gwydr parhaus gyda ffibr gwydr 70% (pwysau gwydr / cyfanswm pwysau), yn gyffredin â dwysedd o .065 pwys fesul modfedd ciwbig.

Yn y cyfamser, efallai y bydd gan gyfansawdd CFRP, gyda'r un pwysau ffibr 70%, ddwysedd o .055 pwys fesul modfedd giwbig.

Cryfder cynyddol:Nid yn unig y mae cyfansoddion ffibr carbon yn ysgafnach, ond mae cyfansoddion CFRP yn llawer cryfach ac yn llymach fesul uned o bwysau. Mae hyn yn wir wrth gymharu cyfansoddion ffibr carbon i ffibr gwydr, ond hyd yn oed yn fwy felly o'i gymharu â metelau.

Er enghraifft, rheol weddus wrth gymharu dur â chyfansoddion CFRP yw y bydd strwythur ffibr carbon o gryfder cyfartal yn aml yn pwyso 1/5ed o ddur. Gallwch ddychmygu pam mae cwmnïau modurol yn ymchwilio i ddefnyddio ffibr carbon yn lle dur.

Wrth gymharu cyfansoddion CFRP i alwminiwm, un o'r metelau ysgafnaf a ddefnyddir, rhagdybiaeth safonol yw y byddai strwythur alwminiwm o gryfder cyfartal yn debygol o bwyso 1.5 gwaith yn fwy na'r strwythur ffibr carbon.

Wrth gwrs, mae yna lawer o newidynnau a allai newid y gymhariaeth hon. Gall gradd ac ansawdd y deunyddiau fod yn wahanol, a gyda chyfansoddion, mae'rbroses weithgynhyrchu, pensaernïaeth ffibr, a'r ansawdd mae angen eu hystyried.

Anfanteision Cyfansoddion CFRP

Cost:Er ei fod yn ddeunydd anhygoel, mae yna reswm pam na ddefnyddir ffibr carbon ym mhob cais unigol. Ar hyn o bryd, mae cyfansoddion CFRP yn gost-waharddedig mewn llawer o achosion. Yn dibynnu ar amodau presennol y farchnad (cyflenwad a galw), y math o ffibr carbon (awyrofod vs gradd fasnachol), a maint tynnu ffibr, gall pris ffibr carbon amrywio'n ddramatig.

Gall ffibr carbon amrwd ar sail pris y bunt fod rhwng 5 gwaith a 25 gwaith yn ddrytach na gwydr ffibr. Mae'r gwahaniaeth hwn hyd yn oed yn fwy wrth gymharu dur â chyfansoddion CFRP.

Dargludedd:Gall hyn fod yn fantais i gyfansoddion ffibr carbon, neu'n anfantais yn dibynnu ar y cais. Mae ffibr carbon yn ddargludol iawn, tra bod ffibr gwydr yn ynysol. llawermae cymwysiadau'n defnyddio ffibr gwydr, ac ni allant ddefnyddio ffibr carbon neu fetel, yn llym oherwydd y dargludedd.

Er enghraifft, yn y diwydiant cyfleustodau, mae'n ofynnol i lawer o gynhyrchion ddefnyddio ffibrau gwydr. Mae hefyd yn un o'r rhesymau pam mae ysgolion yn defnyddio ffibr gwydr fel rheiliau ysgol. Pe bai ysgol gwydr ffibr yn dod i gysylltiad â llinell bŵer, mae'r siawns o drydanu yn llawer is. Ni fyddai hyn yn wir gydag ysgol CFRP.

Er bod cost cyfansoddion CFRP yn dal yn uchel, mae datblygiadau technolegol newydd mewn gweithgynhyrchu yn parhau i ganiatáu ar gyfer cynhyrchion mwy cost-effeithiol. Gobeithio, yn ystod ein hoes, y byddwn yn gallu gweld ffibr carbon cost-effeithiol yn cael ei ddefnyddio mewn ystod eang o gymwysiadau defnyddwyr, diwydiannol a modurol.