Dwar il-vantaġġi tal-fibri aramid meta mqabbla mal-fibri tal-karbonju

Bħalissa, fil-qasam ta 'materjali komposti ġodda, fibri aramid u fibri tal-karbonju huma materja prima użata ħafna. Għalkemm it-tnejn għandhom saħħa tat-tensjoni u modulus estremament għoljin, hemm ħafna differenzi fil-prestazzjoni u l-użu. Allura x'inhuma d-differenzi riflessi?
Il-fibra tal-karbonju hija fibra ta 'qawwa għolja u modulu għoli b'kontenut ta' karbonju ta 'aktar minn 90%. Għandu karatteristiċi bħal reżistenza għat-temperatura għolja, reżistenza għall-frizzjoni, konduttività, konduttività termali u reżistenza għall-korrużjoni. Id-dehra tagħha hija fibruża, ratba, u tista 'tiġi pproċessata f'diversi drappijiet. F'termini ta 'użu, huwa magħmul prinċipalment f'materjali komposti rinfurzati għal materjali strutturali ta' inġenji ta 'l-ajru, ilqugħ elettromanjetiku u materjali ta' elettrifikazzjoni, ligamenti artifiċjali u materjali oħra sostituti tal-ġisem, kif ukoll materjali ta 'prodotti ta' teknoloġija għolja għall-manifattura ta 'casings rokit, vapuri bil-mutur, industrijali robots, pannelli tal-karozzi u l-bqija.
Aramid huwa tip ġdid ta 'fibra sintetika ta' teknoloġija għolja, li għandha wkoll proprjetajiet eċċellenti bħal qawwa ultra-għolja, modulu għoli, reżistenza għat-temperatura għolja, reżistenza għall-aċidu u alkali, u piż ħafif. F'560 grad, ma jiddekomponix jew idub, għandu insulazzjoni tajba u reżistenza għat-tixjiħ, u għandu ċiklu ta 'ħajja twil. Il-fibra Aramid hija materjal importanti ħafna għad-difiża nazzjonali u l-industrija militari, li hija adattata ħafna għall-ħtiġijiet tal-gwerra moderna. Huwa wkoll użat ħafna f'diversi aspetti tal-ekonomija nazzjonali, bħal aerospazjali, elettromekkaniċi, kostruzzjoni, karozzi, oġġetti sportivi, eċċ. Fil-preżent, madwar 7-8% tal-prodotti aramid jintużaw għal vests bulletproof, elmi, eċċ. ., filwaqt li materjali aerospazjali u materjali sportivi jammontaw għal madwar 40%; Materjali bħal frejm tat-tajers u conveyor belt jammontaw għal madwar 20%, u ħbula ta 'saħħa għolja jammontaw għal madwar 13%.
Għalkemm it-tnejn bħalissa huma l-aktar materjali ta 'rinfurzar popolari, għad hemm xi differenzi fil-prestazzjoni tagħhom, prinċipalment manifestati f'
1. F'termini ta 'proprjetajiet mekkaniċi, is-saħħa tat-tensjoni tal-aramid tista' tilħaq 2815Mpa, il-modulu elastiku huwa 126Gpa, it-titwil fil-waqfa huwa 2.5%, u d-densità hija 1.44g / ċm ^ 3, li hija kemmxejn inferjuri għas-saħħa ta ' fibra tal-karbonju. Madankollu, il-karatteristika notevoli ta 'aramid hija r-reżistenza għall-impatt tagħha, it-titwil ogħla u l-piż eħfef.
2. F'termini ta 'stabbiltà, aramid għandu stabbiltà termali tajba ħafna, li tista' tiddekomponi mingħajr deformazzjoni taħt temperatura għolja. Jista 'jintuża għal żmien twil f'180 grad, u s-saħħa u l-modulu tiegħu ma jinbidlux wara ġimgħa f'150 grad. Il-koeffiċjent ta' espansjoni termali huwa -2x10 ^ -6. Meta mqabbel mal-aramid, il-fibra tal-karbonju għandha wkoll stabbiltà termali superjuri.
3. F'termini ta 'proprjetajiet termokimiċi, aramid għandu reżistenza tajba għall-midja u reżistenza qawwija għal kimiċi newtrali. Madankollu, huwa faċilment imsadda minn alkali u aċidi qawwija, li huwa kemmxejn inferjuri għall-proprjetajiet termokimiċi tal-fibra tal-karbonju.
Madankollu, meta mqabbla mal-fibra tal-karbonju, il-fibra aramid għandha wkoll vantaġġi oħra:
1. Il-fibri Aramid mhumiex konduttivi, u meta jintużaw għal rinfurzar simili għal strutturi tal-konkrit, m'hemmx bżonn li jiġu kkunsidrati restrizzjonijiet bħall-ħtieġa li jiġu iżolati minn vireg tal-azzar.
2. Il-fibra tal-karbonju għandha reżistenza baxxa ta 'shear u hija suxxettibbli għal ksur. Ir-raġġ taċ-ċanfrin tal-kostruzzjoni m'għandux ikun inqas minn 20mm, u hemm bżonn biss nofs (10mm) ta 'aramid.
3. Il-vantaġġ elastiku ta 'aramid jinsab fil-kapaċità tiegħu li jiflaħ tagħbijiet dinamiċi u forzi ta' impatt lokali. F'termini ta 'operabbiltà waqt il-kostruzzjoni, l-aramid huwa bla dubju l-aktar materjal adattat.
Il-mod ta 'falliment wara t-tisħiħ tal-fibra tal-karbonju huwa fraġli mingħajr sinjali ovvji, għalhekk, bħala disinn strutturali, għandu jiġi adottat fattur ta' sikurezza akbar. Madankollu, il-modulu elastiku tad-drapp tal-fibra aramid huwa baxx u t-titwil huwa għoli. Permezz ta 'esperimenti, ġie ppruvat li l-proċess ta' falliment ta 'komponenti tal-konkrit sempliċi bil-ħsara rinfurzati b'drapp tal-fibra aramid għadu plastik meta jerġa' jitgħabba.
Fil-qosor, meta mqabbel mal-fibra tal-karbonju, l-aramid għandu qawwa u proprjetajiet kimiċi kemmxejn aktar baxxi, iżda l-karatteristiċi l-oħra tiegħu espandew l-oqsma ta 'applikazzjoni tiegħu. Pereżempju, il-fibri aramid mhumiex konduttivi, għalhekk ovvjament mhux adattat li tuża drapp tal-fibra tal-karbonju fi strutturi b'aktar tagħmir elettriku bħal subways u impjanti industrijali. Barra minn hekk, meta l-fibra tal-karbonju tintuża għat-tisħiħ ta 'strutturi tal-konkrit, huwa meħtieġ li jiġi żgurat li jkun iżolat minn vireg tal-azzar biex jipprevjeni l-korrużjoni elettrokimika, u l-użu ta' fibri aramid mhuwiex limitat minn din il-kundizzjoni. Barra minn hekk, il-fibra tal-karbonju tista 'tintuża għat-tisħiħ ta' djar b'tagħbijiet relattivament stabbli. Għat-tisħiħ duttili taħt tagħbijiet dinamiċi u impatti lokali, materjali tal-fibra aramid huma bla dubju l-aħjar għażla għal vibrazzjoni frekwenti fl-oqsma tat-toroq u l-pont.