Ей там! Като доставчик на плат от въглеродни влакна от UD, често ме питат как да увелича сковаността на този невероятен материал. Материята от въглеродни влакна от UD или еднопосочна тъкан от въглеродни влакна е известна със своето високо съотношение якост към тегло и отлични механични свойства. Но понякога може да се нуждаете от тази допълнителна скованост за вашия конкретен проект. Така че, нека се потопим в някои практически начини за увеличаване на сковаността на тъканта на въглеродните влакна на UD.
1. Изберете правилното влакно и смола
Първата стъпка за увеличаване на сковаността на тъканта на въглеродните влакна на UD е да изберете правилната комбинация от влакна и смола. Въглеродните влакна се предлагат в различни степени, всеки със собствен набор от свойства. Високомодулните въглеродни влакна например имат по-висока твърдост в сравнение със стандартните модулни влакна. Когато избирате фибри, потърсете такива с висок модул на Young, което е мярка за сковаността на материала.
Системата за смола, която използвате, също играе решаваща роля. Епоксидните смоли обикновено се използват с тъкани от въглеродни влакна, тъй като предлагат добри адхезия и механични свойства. Налични са различни видове епоксидни смоли, като стандарт, високотемпературна и засилена епоксидна. За повишена скованост може да искате да помислите за епоксидна смола с висок модул. Тези смоли са формулирани, за да имат по -висок модул на Young, който може да повиши общата коравина на композита.
2. Регулирайте фракцията на обема на влакната
Фракцията на обема на влакната (FVF) е съотношението на обема на въглеродните влакна към общия обем на композита. Увеличаването на FVF може значително да увеличи сковаността на тъканта на въглеродните влакна на UD. Въпреки това, има ограничение до това колко можете да увеличите FVF. Ако FVF е твърде висок, това може да доведе до лошо импрегниране на смола, което всъщност може да намали механичните свойства на композита.
За да увеличите FVF, можете да използвате по -висока плътност на въглеродните влакна в тъканта. Например, нашите600g UD въглеродни влакна тъканима по -високо съдържание на фибри в сравнение с тъканите с по -ниско тегло, което може да доведе до повишена скованост. Можете също така да използвате процес на инфузия на смола или техника за вакуумно пакетиране, за да осигурите правилното импрегниране на смолата, като същевременно поддържате висок FVF.
3. Оптимизирайте дизайна на полагането
Начинът, по който полагате тъканта на въглеродните влакна от UD, може да окаже голямо влияние върху неговата скованост. Еднопосочната тъкан от въглеродни влакна има най -високата якост и твърдост в посока на влакната. Ориентирайки влакната в посока на приложеното натоварване, можете да увеличите максимално твърдостта на композита.
Можете също така да използвате многослойно подреждане, за да увеличите твърдостта. Например, можете да подредите множество слоеве от плат за въглеродни влакна от UD с влакна, ориентирани в различни посоки. Това е известно като кръстосано-слой или ъгъл-слой. Използвайки кръстосано слой, можете да увеличите твърдостта в множество посоки, което може да бъде полезно за приложения, където натоварването се прилага от различни ъгли.
4. Използвайте основен материал
Добавянето на основен материал между слоевете от плат от въглеродни влакна от UD също може да увеличи твърдостта на композита. Основните материали, като пяна или пчелна пита, са леки и имат високо съотношение на твърдост към тегло. Те могат да действат като дистанционер между слоевете от въглеродни влакна, увеличавайки момента на инерцията на композита, което от своя страна увеличава сковаността му.
Когато използвате основен материал, е важно да се гарантира правилното свързване между ядрото и слоевете от въглеродни влакна. Можете да използвате лепило за смола, за да свържете сърцевината с тъканта на въглеродните влакна. Дебелината и плътността на основния материал също могат да повлияят на твърдостта на композита. Трябва да изберете основен материал, който е подходящ за вашето конкретно приложение.
5. След взривяване на композита
След втвърдяването на композита на въглеродните влакна на UD може да подобри механичните му свойства, включително твърдост. След втвърдяването включва нагряване на композита след първоначалния процес на втвърдяване, за да се омрежи по-нататъшното овързване на смолата. Това може да повиши температурата на прехода на стъклото (TG) на смолата, което може да повиши твърдостта и силата на композита.
Процесът след втвърдяване трябва да се извършва при температура и за продължителност, която се препоръчва от производителя на смолата. Важно е внимателно да следвате инструкциите на производителя, за да избегнете прегряване или повреда на композита.
6. Помислете за обработка на повърхността
Повърхностното обработка на тъканта на въглеродните влакна на UD също може да подобри адхезията му към смолата, което може да доведе до повишена скованост. Налични са различни методи за лечение на повърхността, като плазмено лечение, химическо лечение и лечение с оразмеряване.
Плазменото лечение може да променя повърхностната химия на въглеродните влакна, увеличавайки повърхностната им енергия и подобрявайки адхезията си към смолата. Химическата обработка може да премахне примесите от повърхността на влакната и да създаде функционални групи, които могат да реагират със смолата. Лечението с оразмеряване включва прилагане на тънък слой от оразмеряващ агент върху въглеродните влакна, което може да подобри тяхното управление и адхезия със смолата.
Приложения в реалния свят
В приложенията в реалния свят увеличаването на твърдостта на платката за въглеродни влакна на UD може да бъде от решаващо значение. Например, вСтруктурно укрепване на въглеродни влакна, Сравността на композита на въглеродните влакна е от съществено значение за подсилващите конструкции като мостове, сгради и колони. Използвайки споменатите по -горе методи, можете да гарантирате, че тъканта на въглеродните влакна осигурява необходимата коравина за укрепване на конструкцията.
Друго приложение е в аерокосмическата индустрия.Увиване на еднопосочни въглеродни влакначесто се използва в компонентите на самолета за намаляване на теглото, като същевременно поддържа висока скованост. Увеличавайки сковаността на обвивката на въглеродните влакна, можете да подобрите работата и безопасността на самолета.
Заключение
Увеличаването на сковаността на платката за въглеродни влакна от UD е многостранно процес, който включва избора на правилните материали, оптимизиране на производствения процес и разглеждане на изискванията за приложение. Следвайки съветите, споменати в този блог, можете да подобрите твърдостта на вашия UD въглеродни влакна и да постигнете по -добри резултати във вашите проекти.
Ако се интересувате от закупуване на плат от въглеродни влакна от UD или имате въпроси относно увеличаването на сковаността му, не се колебайте да достигнете. Тук сме, за да ви помогнем да намерите най -добрите решения за вашите специфични нужди. Нека работим заедно, за да създадем висококачествени композити от въглеродни влакна!
ЛИТЕРАТУРА
- „Композити от въглеродни влакна: Проектиране и производство“ от Дейвид Хъл и Тимоти У. Клин
- „Разширени композити за аерокосмическо инженерство“ от MSS El-Huni и MSJ Hashmi