Osnove ojačane karbonskim vlaknima
Polimer s ojačanim karbonskim vlaknima (CFRP) je kompozitni materijal formiran korištenjem tkanine od ugljičnog vlakna ili ugljičnog vlakna kao ojačanja i smole, keramike, metala, cementa, ugljika ili gume kao matrice. ,
To je vlakno visoke performanse koja se najviše koristi u gradnji. Organska vlakna u zaštitnoj atmosferi karbonizirana su toplinskom obradom pod pritiskom koja se primjenjuje da postanu ugljična vlakna koja imaju sadržaj ugljika od 90% ili više.
CFRP materijali su izvorno korišteni u zrakoplovnoj industriji, a ta tehnologija je sazrela sedamdesetih godina. U 1960-im godinama Sjedinjene Države počele su primjenjivati CFRP materijale u području građevinarstva. Međutim, eksperimentalni rezultati nisu bili zadovoljavajući u to vrijeme, a trošak testa bio je vrlo visok. Stoga istraživanje i primjena materijala od FRP-a u području niskogradnje nisu značajno napredovali u sljedeća dva desetljeća. Tek osamdesetih godina, zemlje kao što su Europa, Sjedinjene Države, Japan i Australija počele su obratiti pozornost na slična primijenjena istraživanja.
一. Vrsta i struktura CFRP-a
Kako je CFRP napravio? Prije svega, ugljikovog vlakna je samo vrsta vlakana, a nemoguće je izraditi dijelove pomoću samog. Stoga, ugljični vlakno se koristi kao kompozitni materijal zajedno s smolom. Ovisno o vrsti upotrijebljene smole i raznolikosti i stanju ugljičnog vlakna, koje se mogu načiniti u različitim oblicima kao što su tkanine i kratka vlakna, svojstva CFRP-a također su vrlo različita. Postoje četiri glavna intermedijalna podloga (materijali za kalupljenje). Također su različite metode kalupa koje odgovaraju tim međuslojima i materijalima za kalupljenje.
二. Termozukcija i termoplastičnost
Postoje dvije vrste smola koje se upotrebljavaju u CFRP-u, a jedna je termoizolacijska smola kao što je epoksidna smola ili nezasićena poliesterska smola, a druga je termoplastična smola kao što je polipropilen (PP) ili poliamid (PA). Svojstva tih dviju smola variraju.
Toplinska smola je monomer niske viskoznosti u fazi impregnacije ugljika, a zatim polimerizira zagrijavanjem u vrijeme oblikovanja kako bi postala polimer (smola). Budući da reakcija polimerizacije traje određeno vrijeme, ciklus kalupa je obično dugačak. Vrijeme zagrijavanja je 2 do 4 sata korištenjem metode autoklava koja se koristi za izradu strukturnih dijelova zrakoplova.
Kada se koristi termoplastična smola, oblikovanje je u osnovi isto kao i uobičajeno oblikovanje smole, a injekcijsko prešanje male veličine može se završiti za 10 sekundi, a može se formirati čak i veći veliki član od 1 minute do nekoliko minuta. Dovršeno unutra. Zbog visoke učinkovitosti obrade, lako je postići smanjenje troškova. Međutim, termoplastične smole imaju veću viskoznost od taline nego smole s termoizolacijom, tako da se kod prerade velikih dijelova moraju koristiti velike preše.
