A e njihni vërtet fibrën e karbonit?
Çfarë është fibra karboni?
fibra karboni (CF) është një lloj i ri materiali fibër me forcë të lartë dhe modul të lartë të përmbajtjes së karbonit mbi 95%.Është bërë nga fibra organike si mikrokristalet e grafitit të grumbulluar përgjatë drejtimit boshtor të fibrave.Pas karbonizimit dhe grafitizimit, fitohet materiali me bojë guri mikrokristalor.Fibra e karbonit është "e butë nga jashtë dhe e fortë brenda", më e lehtë se alumini, por më e fortë se çeliku dhe ka karakteristikat e rezistencës ndaj korrozionit, modulit të lartë, është një material i rëndësishëm në mbrojtjen kombëtare dhe aspektet civile.Ai jo vetëm që ka karakteristikat e brendshme të materialit të karbonit, por gjithashtu ka përpunueshmërinë e butë të fibrës tekstile.Është një gjeneratë e re e fibrave të përforcuara.Fibra e karbonit ka shumë veti të shkëlqyera, të tilla si forca dhe moduli i lartë boshtor, densiteti i ulët, performanca e lartë specifike, pa zvarritje, rezistencë ndaj temperaturës ultra të lartë në mjedis jooksidues, rezistencë e mirë ndaj lodhjes, nxehtësi specifike dhe përçueshmëri elektrike midis jometaleve dhe metal, koeficient i vogël i zgjerimit termik dhe anizotropisë, rezistencë e mirë ndaj korrozionit, transmetim i mirë i rrezeve X.Përçueshmëri e mirë dhe përçueshmëri termike, mbrojtje e mirë elektromagnetike, etj. Krahasuar me fibrat tradicionale të qelqit, moduli i fibrës së karbonit të Young është më shumë se 3 herë.Krahasuar me fibrat Kevlar, moduli i Young është rreth 2 herë, në tretës organikë, acide, alkali i pazgjidhshëm nuk zgjerohet, rezistenca e jashtëzakonshme ndaj korrozionit.Në shkurt 2018, Kina zhvilloi në mënyrë të pavarur linjën e parë të prodhimit të fibrave karboni T1000 prej 100 tonësh.
Klasifikimi i ngurtësisë dhe forcës së fibrave të karbonit
Moduli i tërheqjes përcaktohet si "raporti i sforcimit përgjatë boshtit (forca për njësi sipërfaqe) ndaj sforcimit përgjatë boshtit (raporti i deformimit me gjatësinë fillestare).Për sa kohë që sforcimi është më i ulët se forca në tërheqje e materialit, moduli i tërheqjes mund të quhet edhe ngurtësi e materialit, i cili mund të parashikojë zgjatjen ose ngjeshjen e materialit.Fijet e karbonit klasifikohen në bazë të modulit të tërheqjes së fibrave.Njësia matëse është një paund forcë për inç katror të zonës së prerjes kryq, e shkurtuar si psi (ose ksi për mijëra psi dhe MSI për milion psi).Fibrat e karbonit klasifikohen në pesë kategori: modul i ulët, modul standard, modul i mesëm, modul i lartë dhe modul ultra i lartë.
Ngurtësia dhe forca e një fletë ose pllake epoksi të laminuar me fibër karboni përcaktohet nga faktorët e mëposhtëm:
-Vetitë materiale të fibrës së karbonit
-Orari i vendosjes së fibrave (orientimi i fibrave, lloji i gërshetit dhe trashësia e laminatit)
-Raporti fibër/rrëshirë
Për një plan të balancuar, simetrik 0/90 shkallë, një vlerësim i mirë i modulit të tërheqjes është 10 MSi (70 GPA).Për të njëjtën shtrirje, një vlerësim i mirë i forcës në tërheqje është 87 KSI (600 MPA).
Në krahasim, çeliku ka një modul tërheqës prej rreth 29 MSI (200 GPa) dhe një forcë tërheqëse prej 61 KSI (420 MPA).Alumini ka një modul elastik prej përafërsisht.10 MSI (69 GPa) dhe një rezistencë në tërheqje prej 40 KSI (276 MPA)
Fortësia e fibrës së karbonit me modul ultra të lartë është rreth 3 herë më e madhe se ajo e modulit standard, por forca nuk është aq e mirë sa moduli standard.Përveç kësaj, fibra karboni ka rezistencë të shkëlqyer ndaj lodhjes në krahasim me çelikun dhe aluminin.Në mënyrë të ngjashme, kur kombinohet me rrëshirën e duhur, fibra e karbonit është një nga materialet më rezistente ndaj korrozionit në treg.
Si krahasohet fibra e karbonit me materialet e tjera?
Dendësia e fibrave të qelqit dhe laminateve Kevlar është e afërt me atë të fibrës së karbonit.Sidoqoftë, fibra e karbonit është më e fortë dhe më e fortë se fibra qelqi ose Kevlar
Krahasimi i vetive të fibrës së karbonit me materiale të tjera nuk është gjithmonë i lehtë.Ka mënyra të shumta për të matur intensitetin, të cilat mund ta bëjnë të vështirë për të bërë krahasime objektive.Megjithatë, kur shikojmë rreptësisht një modul të veçantë tërheqës dhe një forcë të veçantë tërheqëse, është e qartë se forca nuk është përparësia kryesore e çdo projekti.Kur zgjidhni materiale për një projekt, shpesh duhet të merren parasysh faktorë të tjerë si fleksibiliteti ose kërkesat e prodhimit.Kur forca, ngurtësia dhe pesha janë kritike, fibra e karbonit është shpesh zgjidhja më e mirë.
Krahasimi i vetive të fibrës së karbonit me materiale të tjera nuk është gjithmonë i lehtë.Ka shumë mënyra për të matur intensitetin, gjë që e bën të vështirë për ne të bëjmë krahasime objektive.Sidoqoftë, kur shikoni nga afër modulin specifik të tërheqjes dhe forcën specifike në tërheqje, zgjedhja është e qartë.
Forca nuk është prioriteti kryesor i çdo projekti.Kur zgjidhni materiale për një projekt, shpesh duhet të merren parasysh faktorë të tjerë si fleksibiliteti ose kërkesat e prodhimit.Kur forca, ngurtësia dhe pesha janë kritike, fibra e karbonit është shpesh zgjidhja më e mirë.
Nëse dëshironi të mësoni më shumë, klikoni këtu
Koha e postimit: Mar-17-2023