Carbonfiber Rod - гэта высокаэфектыўны матэрыял у форме стрыжня, выраблены з вугляроднага валакна і смалянай матрыцы, якая змяшчае больш за 95% вугляроду. Гэта асноўны матэрыял для лёгкіх, высокатрывалых структурных кампанентаў.
Ⅰ. Асноўныя характарыстыкі
Лёгкі і высокатрывалы: шчыльнасць складае ўсяго 1,5-1,7 г/см³ (1/4 сталі), трываласць на разрыў перавышае 3000 МПа (у 6-12 разоў больш, чым у сталі), а ўдзельная трываласць значна пераўзыходзіць традыцыйныя матэрыялы.
Устойлівасць да навакольнага асяроддзя: устойлівы да карозіі кіслотамі, шчолачамі і соллю; працягласць жыцця перавышае 15 гадоў у вільготным асяроддзі з распыленнем солі; надзвычай нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння (≤1×10⁻⁶/℃) ад -50℃ да 150℃, дэманструючы надзвычай высокую стабільнасць памераў.
Функцыянальная прыстасоўвальнасць: калянасць можна рэгуляваць з дапамогай арыентацыі валокнаў (напрыклад, высокая восевая трываласць, радыяльная трываласць), адначасова валодаючы электраправоднасцю (аб'ёмнае супраціўленне ≤10⁻³ Ω・см) і ўстойлівасцю да стомленасці (больш за 10⁶ цыклаў).
Абмежаванні: высокі кошт, слабая ўстойлівасць да бакавога ўдару і складаны працэс злучэння з металічнымі кампанентамі.
Ⅱ. Метад вытворчасці стрыжняў з цвёрдага вугляроднага валакна (у якасці прыкладу бярэцца звычайны працэс пултрузіі)
Апусканне: бесперапынныя пучкі вугляроднага валакна апускаюцца ў матрычную смалу, такую як эпаксідная смала, да поўнага насычэння;
Фарміраванне: прасякнутыя пучкі валокнаў працягваюцца праз нагрэтую форму, якая арганізуе валакна ў форму стрыжня;
Ацвярдзенне: смала отверждается пры высокай тэмпературы (прыкладна 150 ℃) у форме, утвараючы цвёрды стрыжань;
Рэзка: пултрузійныя бесперапынныя стрыжні разразаюцца на вызначаныя даўжыні па меры неабходнасці.
Ⅲ. Ужыванне
Спартыўны інвентар: вуды (высокая адчувальнасць), клюшкі для гольфа (палегчаныя), лыжы (ударопрочность);
Аэракасмічная прамысловасць: апоры для спадарожнікаў, каркасы беспілотнікаў (памяншэнне вагі), канструктыўныя кампаненты самалётаў;
Прамысловасць/інфраструктура: арматурныя стрыжні мастоў, прывадныя валы хімічнага абсталявання (ўстойлівасць да карозіі), арматурныя стрыжні лопасцей ветравых турбін;
Спажывецкія тавары: слупы для палаткі, узмацняльнікі шыі гітары (прадухіленне дэфармацыі), медыцынскія прылады вонкавай фіксацыі (добрая біясумяшчальнасць).
Яго асноўныя перавагі - "лёгкі, моцны і стабільны". Ён вырашае праблемы традыцыйных металаў, якія з'яўляюцца "цяжкімі і схільнымі да іржы", а таксама кампенсуе недахопы пластмас, якія з'яўляюцца "недастатковай цвёрдасцю", што робіць яго адным з пераважных матэрыялаў для высакакласных лёгкіх прыкладанняў.
Ⅳ. Вытворчасць труб з вугляроднага валакна
Трубы з вугляроднага валакна - гэта высокаэфектыўныя трубчастыя матэрыялы, вырабленыя з вугляроднага валакна ў якасці арматуры і смалы ў якасці матрыцы праз кампазітны працэс. Яны з'яўляюцца адным з тыповых структурных кампанентаў кампазітных матэрыялаў з вугляроднага валакна.
Метады вытворчасці круглай трубы з вугляроднага валакна (масавыя працэсы)
Метад намотвання: прасякнутыя смалой пучкі вугляроднага валакна (прэпрэг) намотваюцца на апраўку пад зададзеным вуглом, кантралюючы колькасць слаёў/таўшчыню;
Ацвярдзенне: накручаная апраўка награваецца (120-180 ℃) для отвержденія смалы, утвараючы трубчастую нарыхтоўку;
Выманне з формы/пост-апрацоўка: пасля астуджэння апраўку выдаляюць, абодва канцы абразаюць, а паверхню паліруюць, каб атрымаць гатовую трубку.