Che cos'è il materiale composito in fibra di carbonio?
Materiale composito in fibra di carbonio, principalmente una sorta di fibra speciale composta da elemento di carbonio, il suo contenuto di carbonio varia con tipi diversi, generalmente più del 90%. La fibra di carbonio ha le caratteristiche dei materiali di carbonio generale, come resistenza ad alta temperatura, resistenza all'abrasione, conducibilità elettrica, conducibilità termica e resistenza alla corrosione. Quella che segue è un'introduzione dettagliata di materiali compositi in fibra di carbonio per tutti e l'uso e i vantaggi dei materiali compositi in fibra di carbonio. Speriamo di aiutare gli amici che hanno tali bisogni.
Cos'è il composito in fibra di carbonio?
Nella grande famiglia di materiali compositi, i materiali rinforzati in fibra sono sempre stati al centro dell'attenzione. Dall'avvento di fibre di vetro rinforzate con fibre di vetro e resina organica, fibre di carbonio, fibre ceramiche e compositi rinforzati in fibra di boro sono stati sviluppati con successo e le loro prestazioni sono state continuamente migliorate, rendendo fiorire i loro materiali compositi. Diamo un'occhiata ai compositi unici in fibra di carbonio qui sotto.
Secondo, struttura composita in fibra di carbonio
La fibra di carbonio è una specie di fibra speciale composta da elemento di carbonio. Il suo contenuto di carbonio varia con tipi diversi ed è generalmente superiore al 90%. La fibra di carbonio ha le caratteristiche dei materiali di carbonio generale, come resistenza ad alta temperatura, resistenza all'attrito, conducibilità elettrica, conducibilità termica e resistenza alla corrosione, ma a differenza dei materiali di carbonio generale, la sua forma ha un'anisotropia, una morbidezza significative e può essere elaborata in vari i Il tessuto presenta un'alta resistenza lungo l'asse della fibra. La fibra di carbonio ha un piccolo peso specifico e quindi ha un'alta resistenza specifica.
La fibra di carbonio è realizzata in fibra chimica creata dall'uomo che ha un alto contenuto di carbonio e non si scioglie nel processo di trattamento termico ed è elaborata mediante trattamento di ossidazione stabilizzata dal calore, trattamento con carbonizzazione e grafitizzazione.
La fibra di carbonio è un nuovo materiale con eccellenti proprietà meccaniche. Il suo gravità specifica è inferiore a 1/4 di quello dell'acciaio. La resistenza alla trazione dei compositi di resina in fibra di carbonio è generalmente superiore a 3500 MPA, che è da 7 a 9 volte quella dell'acciaio, e il suo modulo elastico di trazione è 23000. ~ 43000MPa è anche superiore all'acciaio. Pertanto, la resistenza specifica del CFRP è il rapporto tra la resistenza del materiale e la sua densità può raggiungere 2000 MPA/(G/cm3) o più, mentre la resistenza specifica dell'acciaio A3 è solo circa 59 MPA/(G/cm3), e Il suo modulo specifico è anche superiore all'acciaio.
Terzo, i vantaggi dei materiali compositi in fibra di carbonio
1, alta resistenza (5 volte quello dell'acciaio)
2, Eccellente resistenza al calore (può resistere a temperature superiori a 2000 ° C)
3, eccellente resistenza agli shock termici
4, coefficiente di espansione termica bassa (piccola deformazione)
5, piccola capacità termica (risparmio energetico)
6, la proporzione di piccolo (acciaio 1/5)
7, Eccellente resistenza alla corrosione e prestazioni di radiazioni
In quarto luogo, utilizzo dei materiali compositi in fibra di carbonio
Lo scopo principale della fibra di carbonio è quello di aggravare una matrice di resina, metallo, ceramica, ecc. Per creare un materiale strutturale. I compositi epossidici rinforzati in fibra di carbonio, con la loro resistenza specifica combinata e il modulo specifico, sono i più alti tra i materiali strutturali esistenti. Nelle aree in cui vi sono requisiti rigorosi per densità, rigidità, peso e caratteristiche di affaticamento, i materiali compositi in fibra di carbonio sono vantaggiosi nelle applicazioni che richiedono alte temperature e elevata stabilità chimica.
La fibra di carbonio è stata prodotta nei primi anni '50 in risposta alle esigenze di scienze e tecnologie all'avanguardia come la rocketria, l'aerospaziale e l'aviazione. È anche ampiamente utilizzato in attrezzature sportive, tessuti, macchinari chimici e campi medici. Con i requisiti sempre più impegnativi delle tecnologie all'avanguardia per le prestazioni tecniche di nuovi materiali, scienziati e tecnici cercano costantemente di migliorare. All'inizio degli anni '80, le fibre di carbonio ad alte prestazioni e ad altissime prestazioni sono emerse una dopo l'altra. Questo è un altro balzo in avanti nella tecnologia. Segna anche che la ricerca e la produzione in fibra di carbonio sono entrate in una fase avanzata.
Il materiale composito composto da fibra di carbonio e resina epossidica è un materiale aerospaziale avanzato a causa della sua piccola gravità specifica, buona rigidità e alta resistenza. Perché ogni riduzione del peso del veicolo spaziale può ridurre il veicolo di lancio di 500 chilogrammi. Pertanto, l'uso di materiali compositi avanzati nel settore aerospaziale è in competizione. C'è un combattente di atterraggio verticale. Il composito in fibra di carbonio da esso utilizzato ha rappresentato 1/4 del peso di tutto l'aeromobile e rappresenta 1/3 del peso dell'ala. Secondo i rapporti, i componenti chiave dei tre propulsori a razzo sulla navetta spaziale americana e i tubi di lancio missili MX avanzati sono realizzati con materiali compositi in fibra di carbonio avanzati.
L'auto di oggi F1 (World Formula Championship), la maggior parte della struttura del corpo utilizza materiale in fibra di carbonio. Il primo punto di forza della migliore auto sportiva è anche l'uso di fibre di carbonio in tutto il corpo per aumentare la resistenza aerodinamica e strutturale. La fibra di carbonio può essere elaborata in tessuti, felini, tappetini, cinture, carta e altri materiali. Oltre all'uso tradizionale della fibra di carbonio oltre ai materiali di isolamento termico, generalmente non solo, principalmente come materiale di rinforzo aggiunto a resina, metallo, ceramica, cemento e altri materiali, costituiscono un materiale composito. I compositi rinforzati in fibra di carbonio possono essere utilizzati come materiali strutturali dell'aeromobile, materiali di elettrificazione della schermatura elettromagnetica, legamenti artificiali e altri materiali di sostituzione del corpo, nonché per la produzione di gusci di razzo, barche a motore, robot industriali, molle a foglie automobilistiche e alberi di guida.
Riepilogo dell'editore: quanto sopra è ciò che è il materiale composito in fibra di carbonio e la relativa introduzione dell'uso del materiale composito in fibra di carbonio. Spero di aiutarti ad avere una migliore comprensione del materiale composito in fibra di carbonio. Se vuoi ancora saperne di più sulle informazioni pertinenti, continua a seguire il nostro sito Web. Il follow-up presenterà contenuti più entusiasmanti.