Kao dobavljač UD (jednosmjerna) tkanina od karbonskih vlakana često se susreću sa upitima o količini raspoloženja vlakana naših proizvoda. Ovaj ključni parametar značajno utječe na performanse i primjenu tkanine od ugljičnog vlakana i razumijevanje je bitno za proizvođače i kraj - korisnike.
Šta je frakcija volumena vlakana?
Frakcija volumena vlakana (VF) odnosi se na udio jačine glasnoće ugljičnih vlakana u ukupnoj količini kompozitnog materijala koji uključuje vlakna i matricu (obično smolu). Izražava se kao procenat. Na primjer, ako kompozit tkanine uD ugljični vlakno ima frakciju od vlakana od 60%, to znači da 60% ukupne količine kompozita zauzima ugljični vlakna, dok je preostalih 40% matrica za susenu.
Frakcija zapremine vlakana je ključna odrednica mehaničkih svojstava kompozita tkanine od ugljičnih vlakana ud. Veći frakcija opseg vlakana uglavnom dovodi do boljih mehaničkih performansi, poput povećane čvrstoće, krutosti i otpornosti na umora. To je zato što su ugljični vlakri izuzetno jaki i ukočeni u odnosu na matricu smole. Međutim, postizanje vrlo visoke količine frakcije vlakana može biti izazovno zbog ograničenja obrade.
Mjerenje frakcije zapremine vlakana
Postoji nekoliko metoda za mjerenje udjela volumena vlakana UD tkanina od karbonskih vlakana. Jedan zajednički pristup je sagorijevanje. U ovoj metodi se vagaju uzorak kompozita, a zatim se zagrijava u peći na visokoj temperaturi (obično oko 500 - 600 ° C) da sagorijeva sa matrice smole. Nakon što se smola potpuno izgorela, preostala ugljična vlakna izvagavaju se ponovo. Frakcija volumena vlakana može se izračunati pomoću sljedeće formule:
[V_f = \ frac {w_f / \ rho_f} {w_f / \ rho_f + w_m / \ rho_m}]
Gdje je (W_F) težina vlakana, (\ rho_f) je gustoća ugljičnih vlakana, (W_M) je težina matrice i (\ rho_m) je gustoća matrice.
Druga metoda je metoda varenja kiseline. U tom se procesu kompozitni uzorak uronjeni u jaku kiselinu koja može otopiti matricu smole bez utjecaja na ugljični vlakne. Nakon raspuštanja smole, vlakna su odvojena, sušena i izvagana. Slično kao što je izgaranje metode, frakcija volumena vlakana može se izračunati na osnovu težina i gustine vlakana i matrice.
Faktori koji utječu na frakciju volumena vlakana
Proces proizvodnje
Proces proizvodnje UD tkanine od karbonskih vlakana ima značajan utjecaj na frakciju volumena vlakana. Na primjer, u ruci - Položite proces, relativno je teško postići frakciju visokog opdužiranja vlakana, jer je to ručni proces, a možda će biti više prazninih i neravnomjernih distribucija smole. S druge strane, procesi poput prenosa smole (RTM) i oblikovanje autoklava mogu postići veće frakcije za jačinu od vlakana. U RTM-u se smola ubrizgava u kalup koji sadrži pre - postavljene ugljične vlakna pod pritiskom, što pomaže u prestanku zraka i osigurati uniformu distribuciju smole. Autoklavsko oblikovanje primjenjuje i toplinu i pritisak, koji mogu dodatno kompaktati vlakne i smanjiti praznine, što rezultira većim količinama vlakana.
Fiber arhitektura
Arhitektura ugljičnih vlakana u UD tkanini utječe i na frakciju volumena vlakana. U dobroj - poravnati ud tkaninu, vlakna se mogu gužvoti, što omogućava veće frakcije za jačinu od vlakana. Međutim, ako su vlakna neusklađene ili imaju puno presova, postaje teže postići frakciju visokog volumena vlakana.
Viskoznost smole
Viskoznost smole koja se koristi u kompozitu je još jedan važan faktor. Sumota sa visokom viskoznostima ne može lako teći između ugljičnih vlakana, što dovodi do nepotpune impregnacije i manji frakcija volumena vlakana. Niske - viskoznosti uglavnom se preferiraju jer mogu bolje prodrijeti u snopovima vlakana, što rezultira ujednačenom raspodjeli smole i veće dostižne količine vlakana.
Važnost frakcije zapremine vlakana u različitim aplikacijama
Aerospace industrija
U zrakoplovnoj industriji, ud karbonski tkanini sa kompozitima sa visokim količinskim frakcijom od vlakana vrlo se traže. Komponente kao što su krila i trupa zrakoplova zahtijevaju materijale s velikom čvrstoćom - do - težine i krutosti - za - težine. Viši jačinu frakcija vlakana znači da su u kompozitu prisutne više opterećenja - ležajnih ugljičnih vlakana, što može značajno poboljšati mehaničke performanse vazduhoplovnih komponenti. To, zauzvrat pomaže u smanjenju težine zrakoplova, što dovodi do niže potrošnje goriva i povećanu efikasnost.
Automobilska industrija
U automobilskoj industriji Tkanina od ugljičnog vlakana koristi se za proizvodnju visokog dijelova - performansi, poput karoserije, komponenti šasije i pogonskih osovina. Veća količina frakcije vlakana može poboljšati snagu i krutost ovih dijelova, poboljšavajući ukupne performanse i sigurnost vozila. Uz to, lagana priroda kompozita ugljičnih vlakana sa visokim količinom frakcije vlakana može doprinijeti boljoj ekonomiji goriva i bržim ubrzanjem.
Građevinarstvo
U građevinarstvu, Tkanina od ugljičnog vlakana često se koristi za jačanje postojećih struktura. Na primjer,Ugasno omotavanje za gredeje uobičajena aplikacija. Kontakt volumena vlakana od ugljičnog vlakana koji se koristi u tim aplikacijama utječe na njegovo opterećenje - nosivost. Veća količina frakcije vlakana može pružiti veću pojačanje snopovima, povećavajući svoju snagu i izdržljivost.
Naši proizvodi od ugljičnih vlakana i frakcija zapremine vlakana
U našoj kompaniji Nudimo niz proizvoda od ugljičnih vlakana sa različitim proizvodima od različitih prebirnih frakcija koje udovoljavaju različitim potrebama naših kupaca. Naš300g UD tkanina od karbonskih vlakanaje popularan izbor. Pažljivo je dizajniran za postizanje optimalnog frakcije zapremine vlakana, što pruža dobru ravnotežu između mehaničkih performansi i jednostavnosti obrade.
Koristimo napredne tehnike proizvodnje kako bismo osigurali konzistentne frakcije zapremine vlakana u našim proizvodima. Naš tim za kontrolu kvaliteta provodi redovne inspekcije pomoću gore spomenutih metoda kako bi se garantiralo da se frakcija volumena vlakana svake serije UD tkanina od karbonskih vlakana ispunjava naše visoke standarde kvalitete.
Za više informacija o našemCFRP CarbonProizvodi i njihove frakcije zapremine vlakana, možete posjetiti našu web stranicu. Zalažemo se za pružanje naših kupaca visokom - kvalitetnom UD tkaninom od karbonskih vlakana koji zadovoljava njihove specifične zahtjeve.
Kontaktirajte nas za nabavku
Ako ste zainteresirani za naše proizvode tkanine UD karbonskih vlakana i željeli bismo razgovarati o vašim potrebama za nabavkom, ohrabrujemo vas da nam posegnete. Naš iskusni prodajni tim spreman je da vam pruži detaljne informacije o proizvodu, tehničku podršku i konkurentne cijene. Bilo da se nalazite u zrakoplovnom, automobilskom, građevinskom inženjerstvu ili bilo kojoj drugoj industriji koja zahtijeva visoke kompozite karbonskih vlakana, možemo raditi s vama kako bismo pronašli najbolje rješenje.
Reference
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2011). Nauka i inženjering materijala: uvod. Wiley.
- Agarwal, BD, Bruotman, LJ i Chandrashekhara, K. (2006). Analiza i performanse kompozita vlakana. Wiley.
- Hull, D., & Clyne, Tw (1996). Uvod u kompozitne materijale. Univerzitet Cambridge University Press.