Anglies pluoštas Sustiprintos polimerinės kompozicijos (CFRP) yra lengvos, stiprios medžiagos, naudojamos gaminant daugybę kasdieniame gyvenime naudojamų produktų. Tai terminas, naudojamas apibūdinti pluoštu sustiprintą kompozicinė medžiaga kuriame kaip pagrindinis struktūrinis komponentas naudojamas anglies pluoštas. Reikėtų pažymėti, kad CFRP „P“ taip pat gali reikšti „plastiką“, o ne „polimerą“.
Apskritai CFRP kompozituose naudojamos termoreaktingos dervos, tokios kaip epoksidinė, poliesteris arba vinilo esteris. Nors termoplastinės dervos yra naudojami CFRP kompozituose, „Anglies pluoštu sustiprinti termoplastiniai kompozitai“ dažnai vadinami savo sutrumpinimu - CFRTP kompozitai.
Dirbant su kompozitais ar jų pramonėje, svarbu suprasti terminus ir akronimus. Dar svarbiau, kad reikia suprasti FRP kompozicijų savybės ir įvairių armatūrų, tokių kaip anglies pluoštas, galimybes.
CFRP kompozitų savybės
Kompozitinės medžiagos, sustiprintos anglies pluoštu, skiriasi nuo kitų FRP kompozitų, naudojant tradicines medžiagas, tokias kaip stiklo pluoštas arba
aramidinis pluoštas. CFRP kompozitų savybės yra tokios:Lengvas svoris: Tradicinis stiklo pluošto armuotas kompozitas Naudojant ištisinį stiklo pluoštą su 70% stiklo pluoštu (stiklo svoris / bendras svoris), paprastai tankis bus 0,65 svarų už kubinį colį.
Tuo tarpu CFRP kompozito, kurio 70% pluošto masė yra tokia pati, tankis paprastai gali būti 0,055 svaro už kubinį colį.
Padidėjęs stiprumas: Ne tik anglies pluošto kompozitai yra lengvesni, bet ir CFRP kompozitai yra daug stipresni ir tvirtesni svorio vienetui. Tai tiesa, kai lyginami anglies pluošto kompozitai su stiklo pluoštu, bet dar labiau, palyginti su metalais.
Pavyzdžiui, tinkama nykščio taisyklė lyginant plieną su CFRP kompozitais yra ta, kad vienodo stiprumo anglies pluošto struktūra dažnai sveria penktadalį plieno. Galite įsivaizduoti, kodėl automobilių kompanijos tiria vietoj plieno naudodamos anglies pluoštą.
Lyginant CFRP kompozitus su aliuminiu, kuris yra vienas lengviausių metalų, naudojama standartinė prielaida kad vienodo stiprumo aliuminio konstrukcija greičiausiai sveria 1,5 karto daugiau nei anglies pluoštas struktūra.
Žinoma, yra daugybė kintamųjų, kurie galėtų pakeisti šį palyginimą. Medžiagų rūšis ir kokybė gali skirtis, o naudojant kompozitus - gamybos procesas, pluošto architektūra ir kokybė turi būti atsižvelgiama.
CFRP kompozicijų trūkumai
Kaina: Nors anglies pluoštas yra nuostabi medžiaga, yra priežastis, dėl kurios anglies pluoštas nenaudojamas visais atvejais. Šiuo metu CFRP kompozitai daugeliu atvejų yra nebrangūs. Atsižvelgiant į dabartines rinkos sąlygas (pasiūlą ir paklausą), anglies pluošto rūšis (aviacija ir kosmosas vs. komercinės klasės), o pluošto pakulos dydis, anglies pluošto kaina gali labai skirtis.
Neapdorotas anglies pluoštas, skaičiuojamas už svarą, gali būti nuo 5 iki 25 kartų brangesnis nei stiklo pluoštas. Šis skirtumas yra dar didesnis, kai lyginamas plienas su CFRP kompozitais.
Laidumas: Tai gali būti tiek pranašumas anglies pluošto kompozitams, tiek trūkumas, atsižvelgiant į pritaikymą. Anglies pluoštas yra ypač laidus, o stiklo pluoštas yra izoliuojantis. Daug aplikacijos naudoja stiklo pluoštąir negali naudoti anglies pluošto ar metalo vien dėl laidumo.
Pvz., Komunalinių paslaugų pramonėje, norint naudoti stiklo pluoštą, reikia daug gaminių. Tai taip pat yra viena iš priežasčių, kodėl kopėčios bėgiams naudoja stiklo pluoštą. Jei stiklo pluošto kopėčios liestųsi su elektros linija, elektros smūgio tikimybė yra daug mažesnė. Tai būtų ne CFRP kopėčios.
Nors CFRP kompozitų kaina vis dar išlieka aukšta, gamybos technologiniai laimėjimai ir toliau leidžia gaminti ekonomiškesnius produktus. Tikimės, kad per savo gyvenimą pavyks pamatyti rentabilų anglies pluoštą, naudojamą daugelyje vartotojų, pramonės ir automobilių.