Karbon fiber takviyeli kompozitler temelleri
Karbon Elyaf Takviyeli Polimer (CFRP), karbon fiber veya karbon fiber kumaşın matriks olarak bir takviye ve reçine, seramik, metal, çimento, karbon veya kauçuk olarak kullanılmasıyla oluşturulan bir kompozit malzemedir. .
Bina yapımında en çok kullanılan yüksek performanslı bir elyaftır. Koruyucu atmosferdeki organik lifler, karbon içeriği% 90 veya daha fazla olan karbon fiberler olmak için uygulanan gerilim altında ısıl işlemle karbonize edilir.
CFRP malzemeleri ilk olarak havacılık endüstrisinde kullanıldı ve bu teknoloji 1970'lerde olgunlaştı. 1960'larda ABD, CFRP malzemelerini inşaat mühendisliği alanında uygulamaya başladı. Bununla birlikte, deney sonuçları zamanında tatmin edici değildi ve testin maliyeti çok yüksekti. Bu nedenle, inşaat mühendisliği alanındaki FRP malzemelerinin araştırılması ve uygulanması önümüzdeki yirmi yılda çok fazla ilerleme kaydetmemiştir. 1980'lere kadar Avrupa, Amerika, Japonya ve Avustralya gibi ülkelerin ilgili uygulamalı araştırmaya dikkat etmeye başladığı görülmedi.
一. CFRP'nin tipi ve yapısı
CFRP nasıl yapılır? Her şeyden önce, karbon fiber sadece bir tür liftir ve parçaları tek başına kullanarak parça yapmak imkansızdır. Bu nedenle, karbon fiber reçine ile birlikte bir kompozit malzeme olarak kullanılır. Kullanılan reçinenin türüne ve dokunmuş kumaşlar ve kısa lifler gibi çeşitli biçimlerde yapılabilen karbon fiberin çeşit ve durumuna bağlı olarak üretilen CFRP'nin özellikleri de oldukça farklıdır. Dört ana ara substrat vardır (kalıp malzemeleri). Bu ara substratlara ve kalıp malzemelerine karşılık gelen ana kalıplama yöntemleri de farklıdır.
二. Termoset ve termoplastiklik
CFRP'de kullanılan iki tip reçine vardır, biri epoksi reçine veya doymamış polyester reçine gibi bir ısıyla sertleşen reçine ve diğeri ise polipropilen (PP) veya poliamid (PA) gibi bir termoplastik reçinedir. Bu iki reçinenin özellikleri değişir.
Termoset reçine, karbon fiber emprenyasyon aşamasında düşük viskoziteli bir monomerdir ve daha sonra bir polimer (reçine) haline gelmek için kalıplama sırasında ısıtmayla polimerize olur. Polimerizasyon reaksiyonu belirli bir zaman aldığından, kalıplama döngüsü genellikle uzundur. Isıtma zamanı, uçak yapısal parçalarının üretiminde kullanılan otoklav yöntemi kullanılarak 2 ila 4 saattir.
Bir termoplastik reçine kullanıldığında, kalıplama genel olarak her zamanki reçine kalıplama ile aynıdır ve küçük boyutlu elemanın enjeksiyonla kalıplanması 10 saniyede tamamlanabilir ve hatta çok büyük bir büyük boyutlu eleman bile oluşturulabilir. 1 dakika ila birkaç dakika. İçerisinde tamamlandı. Yüksek işleme verimliliği nedeniyle, maliyet azaltma elde etmek kolaydır. Bununla birlikte, termoplastik reçineler, ısıyla sertleşen reçinelere kıyasla daha yüksek erime viskozitelerine sahiptir, bu nedenle büyük boyutlu parçaları işlerken büyük presler kullanılmalıdır.
