Komposiitmaterjalide füüsikalistes omadustes domineerivad kiud. See tähendab, et kui vaigud ja kiud kombineeritakse, on nende omadused väga sarnased üksikute kiudude omadustega. Katseandmed näitavad, et kiudtugevdatud materjalid on komponendid, mis kannavad suuremat osa koormusest. Seetõttu on kanga valik komposiitstruktuuride projekteerimisel kriitilise tähtsusega.
Alustage protsessi, määrates kindlaks oma projekti jaoks vajaliku tugevdusmaterjali tüübi. Tüüpiline tootja saab valida kolme levinuma tugevdusmaterjali tüübi vahel: klaaskiud, süsinikkiud ja Kevlar® (aramiidkiud). Klaaskiud on tavaliselt universaalne valik, samas kui süsinikkiud pakub suurt jäikust ja Kevlar® suurt kulumiskindlust. Pidage meeles, et kangatüüpe saab laminaatides kombineerida hübriidpakettide moodustamiseks, mis pakuvad mitme materjali eeliseid.
Klaaskiust tugevdused
Klaaskiud on tuntud materjal. Klaaskiud on komposiitmaterjalide tööstuse alus. Seda on paljudes komposiitrakendustes kasutatud alates 1950. aastatest ja selle füüsikalised omadused on hästi teada. Klaaskiud on kerge, mõõduka tõmbe- ja survetugevusega, talub kahjustusi ja tsüklilist koormust ning on kergesti käsitsetav. Tootmise käigus tekkivad tooted on tuntud kui klaaskiuga tugevdatud plastist (FRP) tooted. See on levinud kõigis eluvaldkondades. Klaaskiud on tuntud seetõttu, et seda tüüpi kiudfilamenti valmistatakse kvartsi ja muude maagimaterjalide sulatamisel kõrgel temperatuuril klaassuspensiooniks. Seejärel tõmmatakse kiud suure kiirusega välja. Seda tüüpi kiud on tänu oma erinevatele koostistele paljude omadustega. Eelised on kuumakindlus, korrosioonikindlus, suurem tugevus ja hea isolatsioon. Süsinikkiul on aga sama puudus - toode on hapram, halb venivus ja ebapiisav kulumiskindlus. Praegu kasutatakse klaaskiuga tugevdatud plastikut isolatsiooni, soojuse säilitamise, korrosioonivastase toime ja paljude muude valdkondade jaoks.
Klaaskiud on kõigist saadaolevatest komposiitmaterjalidest kõige laialdasemalt kasutatav. See on suuresti tingitud selle suhteliselt madalast hinnast ja mõõdukatest füüsikalistest omadustest. Klaaskiud sobib hästi igapäevasteks projektideks ja osadeks, mis ei vaja liiga nõudlikku kiudkangast lisatugevuse ja vastupidavuse saavutamiseks.
Klaaskiu tugevusomaduste maksimeerimiseks saab seda kasutada koos epoksüvaikudega ja kõvendada standardsete lamineerimistehnikate abil. See sobib hästi kasutamiseks autotööstuses, merenduses, ehituses, keemia- ja lennundustööstuses ning seda kasutatakse tavaliselt spordikaupades.
Aramiidkiust tugevdus
Aramiidkiud on kõrgtehnoloogiline keemiline ühend. Sellel on kõrge tugevus, kõrge temperatuuritaluvus, korrosioonikindlus, kerge kaal ja muud omadused ning see on üks kaitsetööstuse võtmematerjale. Sellel on palju rakendusi kuulikindlates varustuses ja lennuvarustuses.
Aramiidkiud on ühed esimestest ülitugevatest sünteetilistest kiudmaterjalidest, mis on leidnud omaksvõtu kiudtugevdatud plastide (FRP) tööstuses. Komposiitkvaliteediga para-aramiidkiud on kerged, neil on suurepärane eritõmbetugevus ning neid peetakse väga vastupidavaks löökidele ja hõõrdumisele. Levinud rakenduste hulka kuuluvad kerged kered, näiteks kajakid ja kanuud, lennukikere paneelid ja surveanumad, lõikekindlad kindad, kuulikindlad vestid ja palju muud. Aramiidkiude kasutatakse koos epoksü- või vinüülestervaikudega.
Süsinikkiust tugevdamine
Süsinikkiu süsinikusisaldus üle 90% on FRP tööstuses kõrgeima tõmbetugevusega. Tegelikult on sellel ka tööstusharu suurim surve- ja paindetugevus. Pärast töötlemist ühendatakse need kiud süsinikkiust tugevdusmaterjalideks, näiteks kangasteks ja köiteks. Süsinikkiust tugevdusmaterjal pakub suurt eritugevust ja erijäikust ning on tavaliselt kallim kui teised kiust tugevdused.
Süsinikkiu tugevusomaduste maksimeerimiseks tuleks seda kasutada koos epoksüvaikudega ja seda saab kõvendada standardsete lamineerimistehnikate abil. See sobib hästi autotööstuses, merenduses ja lennunduses ning seda kasutatakse sageli spordikaupades.
Postituse aeg: 13. detsember 2023