Carbonfaser verstärkte Verbundwerkstoffe Grundlagen
Carbon-faserverstärkter Kunststoff (CFK) ist ein Verbundwerkstoff mit Kohlefaser oder Kohlefaser-Gewebe wie eine Verstärkung und Harz, Keramik, Metall, Zement, Kohlenstoff oder Kautschuk als Matrix gebildet. .
Es ist eine Hochleistungs-Faser, die verwendet wird, die meisten im Hochbau. Die organischen Fasern in Schutzatmosphäre sind durch eine Wärmebehandlung unter Spannung zu Kohlenstoff-Fasern mit einem Kohlenstoffgehalt von 90 % oder mehr verkohlt.
CFK-Materialien wurden ursprünglich in der Luftfahrtindustrie verwendet, und diese Technologie ist in den 1970er Jahren gereift. In den 1960er Jahren begann, den Vereinigten Staaten um CFK-Materialien auf dem Gebiet des Bauingenieurwesens gelten. Jedoch die experimentellen Ergebnisse waren zu der Zeit nicht zufriedenstellend, und die Kosten des Tests war sehr hoch. Daher, die Forschung und Anwendung der GfK Materialien im Bereich Tiefbau große Fortschritte in den nächsten zwei Jahrzehnten schaffte nicht. Es war nicht bis in die 1980er Jahre, dass Länder wie Europa, den USA, Japan und Australien begann, auf angewandte Forschung zu achten.
一. Art und Struktur der CFK
Wie wird CFK hergestellt? Zu aller erst Carbon ist nur eine Art der Faser, und es ist unmöglich, die Teile zu machen, indem es allein. Daher ist der Carbon-Faser als ein zusammengesetztes Material zusammen mit dem Harz verwendet. Je nach der Art der Harz verwendet, und die Vielfalt und Zustand der Carbon-Faser, die in verschiedenen Formen wie z.B. gewebte Stoffe und kurzen Fasern gebildet werden kann, sind die Eigenschaften des CFK produziert auch sehr unterschiedlich. Es gibt vier wichtigsten zwischen-Substrate (Formmassen). Die wichtigsten Formen Methoden entspricht dieser intermediate Substrate und Formmassen sind auch unterschiedlich.
二. duroplastischen und Thermoplastizität
Es gibt zwei Arten von Harzen in CFK verwendet, ist ein duroplastischer Harz wie ein Epoxidharz oder einem ungesättigten Polyesterharz und andererseits ist ein Thermoplastisches Harz wie Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA). Die Eigenschaften dieser beiden Harze sind unterschiedlich.
Das duroplastische Harz ist ein dünnflüssiges Monomer in der Kohlefaser-Imprägnierung und dann polymerisiert mit Heizung zum Zeitpunkt des Formteils zu einem Polymer (Harz). Da die Polymerisationsreaktion eine gewisse Zeit dauert, ist der Verarbeitungszyklus in der Regel lang. Die Aufheizzeit ist 2 bis 4 Stunden mit der Autoklaven-Methode zur Herstellung von Flugzeugteilen strukturelle.
Wenn eine thermoplastische Harz verwendet, das Formteil im Grunde identisch mit dem üblichen Kunststoff-Spritzgießen ist Spritzguss von kleinformatigen Mitglied in 10 Sekunden abgeschlossen sein kann und sogar einen sehr großen großformatige kann Mitglied von 1 Minute bis mehrere gebildet werden Minuten. Im Inneren abgeschlossen. Aufgrund der hohen Effizienz ist es einfach, um Kosten zu senken. Thermoplastische Kunststoffe haben jedoch höhere Viskositäten der Schmelze als duroplastische Harze, also große Pressen verwendet werden, müssen bei der Verarbeitung von großen Teilen.
