Karbon fiberlerin sınıflandırılması ve çeşitli karbon fiberlerin uygulama kapsamı

% 90'ın üzerindeki karbon içeriğine sahip inorganik polimer elyafları. Karbon içeriği, grafit liflerinin% 99'undan daha yüksektir. Karbon fiberlerin eksenel mukavemet ve modülü yüksek, hiçbir sünme, iyi yorulma direnci, metalik olmayan ve metal arasındaki ısı ve iletkenlik, termal genleşme katsayısı küçük, korozyon direnci, elyaf yoğunluğu düşük, x-ışını geçirgenliği iyi. Ancak darbe direnci zayıf, hasar görmesi kolay, güçlü asit etkisi altında oksidasyon ve metal karbürasyon, karbonlama ve elektrokimyasal korozyon fenomeni oluştuğunda metal bileşimi oluşacaktır. Bu nedenle, karbon elyaflarının yüzey muamelesinden önce kullanılması gereklidir. Karbon fiber ayrı olarak poliakrilonitril lifi, asfalt lifi, viskon ipek veya fenolik elyafı karbonizasyon yoluyla kullanılabilir; bu duruma göre filament, kısa elyaf ve ştapel elyaf olarak ayrılır; Genel ve yüksek performanslı mekanik özelliklere göre. Genel amaçlı karbon fiberin mukavemeti 1000 MPA, modül yaklaşık 100GPa'dır. Yüksek performanslı karbon elyafları ayrıca yüksek mukavemetli tip (mukavemet 2000MPa, modül 250GPa) ve daha yüksek model (modül 300GPa yukarıda) olarak ayrılır. Mukavemet fazla 4000MPa, ultra yüksek mukavemetli tip olarak da bilinir; Hiper modeli denilen modül 450GPa'dan daha büyüktür. Uzay ve havacılık endüstrisinin gelişmesiyle, karbon elyafının yüksek mukavemeti ve uzaması,% 2'den fazla uzama ile ortaya çıkmıştır. Maksimum doz, poliakrilonitril bazlı karbon elyaflarıdır. Karbon elyafları kumaşlar, paspaslar, paspaslar, kemerler, kağıtlar ve diğer malzemelere işlenebilir. Karbon fiber, kompozit oluşturan reçine, metal, seramik, beton ve diğer malzemelere eklenen bir takviye malzemesi olarak genellikle tek başına değil, yalıtım malzemesine ek olarak kullanılır. Karbon fiber takviyeli kompozitler, hava aracı yapısal malzemeler, elektromanyetik koruyucu malzemeler, suni bağ ve diğer fiziksel ikame malzemeleri gibi roket kabukları, hareketli tekneler, endüstriyel robotlar, otomotiv yaprak yayları ve tahrik milleri imalatı olarak kullanılabilir. Karbon elyafları, esasen, farklı malzemeler ve üretim yöntemlerine göre poliakrilonitril (PAN) bazlı karbon elyafları ve zift tabanlı karbon elyafları olarak ayrılır. Karbon fiber ürünler arasında pan tabanlı karbon elyafları (yüksek mukavemetli) ve perde bazlı karbon elyafları (yüksek elastikiyetli) bulunur. Farklı reçineler ayrıca, beton üzerinde substrat kaplama reçineleri ve karbon fiber tabakalara yapışmalar ve epoksi yapıştırma reçineleri gibi beton yapılar üzerinde iyi bir penetrasyon etkisine sahip olmasını sağlar. Sadece karbon elyaf levhanın kendisine dayanarak, kuvvetli mekanik özelliklerini ve üstün dayanıklılığını, yalnızca betonarme yapı yüzeyine yapışan epoksi reçine kaplı karbon elyaf levhası ile tam olarak uygulayamaz ve elde etmek için birlikte bütün bir çalışma oluşturulmasıyla birlikte yeterlidir. Takviye amacı. Bu nedenle, epoksi reçinelerinin performansı en önemli anahtarlardan biridir. Epoksi reçineler farklı tiplerden dolayı farklı özelliklere sahiptirler ve çeşitli parçaların farklı gereksinimlerine uyum sağlarlar. Örneğin, alt tabaka kaplama reçinesi betonun iyi nüfuz etmesine, beton derinliğine nüfuz edebilmesine; CFRP ile kaplanmış epoksi reçinesinin karbon elyaf tabakasına "nüfuz etmesi" kolaydır ve güçlü yapışma özelliğine sahiptir. Kullanım sıcaklığına bağlı olarak, reçine ayrıca yaz ve kış sınıfı reçinelere ayrılmıştır. Karbon fiber malzemeler diğer takviye malzemeleri ile karşılaştırılmıştır. (1) Çekme mukavemeti: Karbon fiberin gerilme mukavemeti, çeliğin yaklaşık 10 katı kadardır. (2) Elastik modül: Karbon fiber kompozitlerin gerilme modülü çelikten daha yüksektir, ancak Aramid ve fiberglass kompozitlerin gerilme modülü sadece çelikin yarısı ve dörtte biri kadardır. (3) Yorulma mukavemeti: Karbon fiber ve aramid fiber kompozitlerin yorulma mukavemeti, yüksek mukavemetten daha yüksektir. Alternatif stres etkisi altında, yorulma limiti statik yükün sadece% 30-40'ını oluşturur. Elyaf ve matris kompozit çatlak yayılımını hafifletebilir ve aynı zamanda, fiber iç kuvvetinin yeniden dağılımı, kompozitlerin yorulma limiti daha yüksek olma ihtimali nedeniyle, statik yük mukavemetinin% 70 -% 80'i kadardır ve bir kayda değer Tahrip öncesi deformasyon belirtisi. (4) Ağırlık: çeliğin yaklaşık beşte biri. (5) CFRP tabakalarıyla karşılaştırıldığında: karbon elyaf levhalar çeşitli şekillerin yapısal yüzeylerine yapıştırabilirken plakalar normal bileşen yüzeyleri için daha uygundur. Buna ek olarak, alt katman reçine macunu tabaka miktarı, kalınlığı ve yapının beton ara yüz yapışma mukavemetinden daha fazladır.