Classificazione delle fibre di carbonio e campo di applicazione di vari tipi di fibre di carbonio

Fibre polimeriche inorganiche con contenuto di carbonio superiore al 90%. Il contenuto di carbonio è superiore al 99 %% delle fibre di grafite. La resistenza assiale e il modulo di fibre di carbonio sono elevate, nessuna creep, buona resistenza a fatica, calore e conducibilità tra non metallico e metallo, il coefficiente di espansione termica è piccolo, la resistenza alla corrosione, la densità di fibra è bassa, la permeabilità del raggio è buona. Ma la resistenza all'impatto è scarsa, facile da danneggiare, l'ossidazione sotto l'effetto di acido forte e il composto di metallo si verificherà quando carbonizzazione metallica, carburante e fenomeno di corrosione elettrochimica. Pertanto, il trattamento superficiale delle fibre di carbonio è necessario prima dell'uso. La fibra di carbonio può essere usata separatamente con fibre di poliacrilonitrile, fibra di asfalto, seta di viscosa o fibra fenolica mediante carbonizzazione, secondo lo stato è diviso in filamenti, fibre corte e fibre di fiocco; Secondo le proprietà meccaniche di tipo generale e ad alte prestazioni. La resistenza della fibra di carbonio per uso generale è di 1000 MPA, il modulo è di circa 100GPa. Le fibre di carbonio ad alte prestazioni sono inoltre suddivise in forti ad alta resistenza (resistenza 2000MPa, modulo 250GPa) e modello superiore (modulo 300GPa sopra). La resistenza è più di 4000MPa, conosciuta anche come tipo ad alta resistenza; Il modulo è più grande di 450GPa chiamato il modello Hyper. Con lo sviluppo dell'industria aerospaziale e aerospaziale sono emerse elevate resistenze e allungamento delle fibre di carbonio, con l'allungamento di oltre il 2%. Il dosaggio massimo è costituito da fibre di carbonio a base di poliacrilonitrile. Le fibre di carbonio possono essere trasformate in tessuti, stuoie, stuoie, cinture, carta e altri materiali. La fibra di carbonio viene utilizzata in aggiunta al materiale isolante, in genere non solo, come materiale di rinforzo aggiunto alla resina, metallo, ceramica, calcestruzzo e altri materiali, formando compositi. I compositi rinforzati in fibra di carbonio possono essere utilizzati come materiali strutturali aeronautici, materiali di schermatura elettromagnetica, legamenti artificiali e altri materiali di sostituzione fisica, nonché la produzione di conchiglie a razzo, barche mobili, robot industriali, molle a foglie automobilistiche e alberi di trasmissione. Le fibre di carbonio sono principalmente suddivise in fibre di carbonio basate su poliacrilonitrile (PAN) e fibre di carbonio a base di pitch secondo i diversi materiali e metodi di produzione. I prodotti in fibra di carbonio comprendono fibre di carbonio a base pan-based (alta resistenza) e fibre di carbonio a base di pitch (altamente elastiche). Diverse tipologie di resine possono inoltre garantire che abbiano un buon effetto penetrante sul calcestruzzo, come le resine di rivestimento del substrato, e l'adesione a fogli di fibre di carbonio e strutture in calcestruzzo, come resine adesive in resina epossidica. Soltanto affidandosi a fogli di fibra di carbonio non può esercitare pienamente le sue forti proprietà meccaniche e la durata superiore, solo attraverso l'adesione della lastra di fibra di carbonio rivestita con resina epossidica alla superficie della struttura in cemento armato e strettamente congiunta alla formazione di un intero lavoro insieme per ottenere Scopo di rafforzare. Pertanto, la prestazione di resine epossidiche è una delle chiavi più importanti. Le resine epossidiche hanno proprietà diverse a causa di diversi tipi e si adattano alle diverse esigenze di varie parti. Ad esempio, la resina di rivestimento del substrato ha un buon effetto di penetrazione del calcestruzzo, può penetrare nella profondità del calcestruzzo; La resina epossidica rivestita con CFRP è facile "penetrare" il foglio in fibra di carbonio e ha una forte adesione. A seconda della temperatura dell'uso, la resina è divisa anche in resine estive e invernali. I materiali di fibra di carbonio sono confrontati con altri materiali di rinforzo. (1) Resistenza alla trazione: La resistenza alla trazione della fibra di carbonio è di circa 10 volte l'acciaio. (2) Modulo elastico: Il modulo di trazione in compositi in fibra di carbonio è superiore all'acciaio, ma il modulo di trazione di compositi aramidici e in fibra di vetro è solo metà e un quarto di acciaio. (3) Forza di fatica: La forza di fatica della fibra di carbonio e dei compositi in fibra aramidica è superiore a quella di alta resistenza. Sotto l'effetto di stress alternato, il limite di fatica è solo il 30% ~ 40% del carico statico. Poiché il composito in fibra e matrice può alleviare la propagazione della crepa, oltre alla possibilità che la ridistribuzione della forza interna della fibra, il limite di fatica dei compositi sia superiore, il 70% ~ 80% della forza di carico statica è circa e c'è un notevole Indicazione della deformazione prima della distruzione. (4) Peso: circa un quinto di acciaio. (5) rispetto ai fogli di CFRP: i fogli in fibra di carbonio possono essere incollati sulle superfici strutturali di varie forme, mentre le piastre sono più adatte per superfici di componenti normali. Inoltre, perché la pasta di resina del substrato è più che la quantità di lamiera, spessore e la resistenza adesiva dell'interfaccia del calcestruzzo.