Asas komposit diperkuat serat karbon
Polimer bertetulang Serat Karbon (CFRP) adalah bahan komposit yang dibentuk dengan menggunakan gentian karbon atau kain serat karbon sebagai tetulang dan resin, seramik, logam, simen, karbon atau getah sebagai matriks. .
Ia adalah serat prestasi tinggi yang paling banyak digunakan dalam pembinaan bangunan. Serat organik di atmosfera pelindung dipanaskan oleh rawatan haba di bawah ketegangan yang digunakan untuk menjadi serat karbon yang mempunyai kandungan karbon sebanyak 90% atau lebih.
Bahan CFRP pada asalnya digunakan dalam industri aeroangkasa, dan teknologi ini telah matang pada tahun 1970-an. Pada tahun 1960-an, Amerika Syarikat mula menggunakan bahan CFRP dalam bidang kejuruteraan awam. Walau bagaimanapun, keputusan eksperimen tidak memuaskan pada masa itu, dan kos ujian adalah sangat tinggi. Oleh itu, penyelidikan dan pemakaian bahan FRP dalam bidang kejuruteraan awam tidak banyak membuat kemajuan dalam dua dekad akan datang. Tidak sampai tahun 1980-an bahawa negara-negara seperti Eropah, Amerika Syarikat, Jepun, dan Australia mula memperhatikan penyelidikan penggunaan yang berkaitan.
一. Jenis dan struktur CFRP
Bagaimanakah CFRP dibuat? Pertama sekali, serat karbon hanya sejenis serat, dan mustahil untuk membuat bahagian dengan menggunakannya sahaja. Oleh itu, serat karbon digunakan sebagai bahan komposit bersama dengan resin. Bergantung pada jenis resin yang digunakan, dan pelbagai dan keadaan serat karbon, yang boleh dibuat dalam pelbagai bentuk seperti fabrik tenunan dan serat pendek, sifat-sifat CFRP yang dihasilkan juga sangat berbeza. Terdapat empat substrat perantara utama (bahan pengacuan). Kaedah pengacuan utama sepadan dengan substrat perantaraan dan bahan pengacuan ini juga berbeza.
二. Thermosetting dan termoplastik
Terdapat dua jenis resin yang digunakan dalam CFRP, satu resin termoset seperti resin epoksi atau resin poliester tak tepu, dan yang lain adalah resin termoplastik seperti polipropilena (PP) atau poliamida (PA). Ciri-ciri resin ini berbeza-beza.
Resin termoset adalah monomer kelikatan rendah dalam peringkat impregnasi serat karbon, dan kemudian polimer dengan pemanasan pada masa membentuk untuk menjadi polimer (resin). Oleh kerana tindak balas pempolimeran memerlukan masa yang tertentu, kitaran acuan biasanya panjang. Masa pemanasan adalah 2 hingga 4 jam menggunakan kaedah autoklaf yang digunakan dalam pembuatan bahagian struktur pesawat.
Apabila resin termoplastik digunakan, pengacuan pada dasarnya adalah sama seperti pengacuan resin yang biasa, dan pengacuan suntikan anggota bersaiz kecil boleh disiapkan dalam masa 10 saat, dan juga ahli bersaiz besar yang sangat besar boleh dibentuk dengan 1 minit hingga beberapa minit. Selesai di dalam. Oleh kerana kecekapan pemprosesan yang tinggi, mudah untuk mencapai pengurangan kos. Walau bagaimanapun, resin termoplastik mempunyai kelikatan leburan yang lebih tinggi daripada resin termoset, maka tekanan yang besar mesti digunakan apabila memproses sebahagian bersaiz besar.
