Clasificarea fibrelor de carbon și domeniul de aplicare al diferitelor tipuri de fibre de carbon

Fibre polimerice anorganice cu un conținut de carbon mai mare de 90%. Conținutul de carbon este mai mare de 99 %% din fibrele de grafit. Rezistența și modulul axial al fibrelor de carbon sunt ridicate, nu au fluaj, rezistență la oboseală bună, căldură și conductivitate între metale și metale, coeficientul de dilatare termică este mic, rezistența la coroziune, densitatea fibrelor este scăzută, permeabilitatea razei x este bună. Dar rezistența la impact este slabă, ușor de deteriorat, oxidarea sub efectul acidului puternic și compozitia metalică va avea loc atunci când carbonizarea metalului, carburizarea și fenomenul coroziunii electrochimice. Prin urmare, tratamentul de suprafață al fibrelor de carbon este necesar înainte de utilizare. Fibra de carbon poate fi utilizată separat fibră de poliacrilonitril, fibră de asfalt, mătase de vâscoză sau fibră fenolică prin carbonizare, în funcție de stare este împărțită în filament, fibre scurte și fibre discontinue; Conform proprietăților mecanice de tip general și de înaltă performanță. Rezistența fibrei de carbon de uz general este de 1000 MPA, modulul fiind de aproximativ 100 GPa. Fibrele de carbon de înaltă performanță sunt, de asemenea, împărțite în tipuri de înaltă rezistență (rezistență 2000MPa, modulus 250GPa) și model mai mare (modulul 300GPa de mai sus). Rezistența este mai mare de 4000MPa, cunoscută și ca tip de rezistență foarte înaltă; Modulul este mai mare decât 450GPa numit modelul Hyper. Odată cu dezvoltarea industriei aerospațiale și aerospațiale, au apărut o înaltă rezistență și o alungire a fibrelor de carbon, cu o alungire de peste 2%. Dozajul maxim este fibrele de carbon pe bază de poliacrilonitril. Fibrele de carbon pot fi prelucrate în țesături, rogojini, covorașe, curele, hârtie și alte materiale. Fibra de carbon se utilizează în plus față de materialul izolant, în general nu singur, ca material de armare adăugat la rășină, metal, ceramică, beton și alte materiale, formând compozite. Compozitele armate cu fibre de carbon pot fi utilizate ca materiale structurale de aeronave, materiale electromagnetice de protecție, ligamentele artificiale și alte materiale de substituție fizică, precum și fabricarea cojilor de rachete, a bărcilor mobile, a roboților industriali, a arcurilor de frână pentru automobile și a arborilor de antrenare. Fibrele de carbon sunt în principal împărțite în fibre de carbon pe bază de poliacrilonitril (PAN) și fibre de carbon pe bază de pas, în funcție de diferitele materiale și metode de producție. Produsele din fibră de carbon includ fibrele de carbon pe bază de fibre de tigaie (înaltă rezistență) și fibrele de carbon pe bază de pas (foarte elastice). Diferitele tipuri de rășini pot asigura, de asemenea, că au un bun efect de penetrare asupra betonului, cum ar fi rășinile de acoperire a substratului și aderența la plăcile din fibră de carbon și la structurile din beton, cum ar fi rășinile de lipire epoxidice. Numai bazându-se pe foliile de fibre de carbon în sine nu își poate exercita pe deplin proprietățile sale mecanice puternice și durabilitatea superioară, numai prin aderența foii de fibră de carbon acoperită cu rășină epoxidică pe suprafața structurii din beton armat și combinată strâns cu formarea unei întregi lucrări împreună pentru a realiza Scopul consolidării. Prin urmare, performanța rășinilor epoxidice este una dintre cele mai importante chei. Rășinile epoxidice au proprietăți diferite datorită diferitelor tipuri și se adaptează diferitelor cerințe ale diverselor componente. De exemplu, rășina de acoperire a substratului are un bun efect de penetrare a betonului, poate pătrunde în adâncimea betonului; Rășina epoxidică acoperită cu CFRP este ușor să "penetreze" folia de fibră de carbon și are o aderență puternică. În funcție de temperatura utilizării, rășina este împărțită și în rășini de vară și de iarnă. Materialele din fibră de carbon sunt comparate cu alte materiale de ranforsare. (1) Rezistența la tracțiune: Rezistența la tracțiune a fibrei de carbon este de aproximativ 10 ori mai mare decât cea a oțelului. (2) Modulul de elasticitate: Modulul de tracțiune al compozitelor din fibră de carbon este mai mare decât cel din oțel, dar modulul de tracțiune al compozitelor din aramid și fibră de sticlă este de numai jumătate și un sfert de oțel. (3) Rezistența la oboseală: Rezistența la oboseală a fibrelor de carbon și a compozitelor cu fibre de aramid este mai mare decât rezistența la înaltă rezistență. Sub efectul stresului alternativ, limita de oboseală este doar 30% ~ 40% din sarcina statică. Deoarece compozitul de fibre și matrice poate atenua propagarea fisurilor, precum și posibilitatea ca redistribuirea forței interne a fibrelor, limita de oboseală a compozitelor să fie mai mare, rezistența de încărcare statică de 70% ~ 80% este aproximativă și există o remarcabilă Indicarea deformării înainte de distrugere. (4) Greutate: aproximativ o cincime din oțel. (5) comparativ cu foile CFRP: foile de fibre de carbon pot fi lipite pe suprafețele structurale de diverse forme, în timp ce plăcile sunt mai potrivite pentru suprafețele obișnuite ale componentelor. În plus, deoarece pasta de rășină substrat este mai mare decât cantitatea de foaie, grosime și rezistența de aderență a plăcii de beton a plăcii.