Clasificación de las fibras de carbono y ámbito de aplicación de diversos tipos de fibras de carbono

Fibras poliméricas inorgánicas con un contenido de carbono superior al 90%. El contenido de carbono es superior al 99% en peso de las fibras de grafito. La resistencia axial y el módulo de las fibras de carbono son altos, no fluencia, buena resistencia a la fatiga, el calor y la conductividad entre el metal no metálico y el coeficiente de expansión térmica es pequeña, la resistencia a la corrosión, densidad de fibra es baja, la permeabilidad de rayos X es buena. Pero la resistencia al impacto es pobre, fácil de dañar, la oxidación bajo el efecto del ácido fuerte, y el metal compuesto se producirá cuando la carbonización del metal, carburación y fenómeno de corrosión electroquímica. Por lo tanto, el tratamiento superficial de las fibras de carbono se requiere antes de su uso. La fibra de carbono se puede utilizar por separado la fibra de poliacrilonitrilo, fibra de asfalto, seda viscosa o fibra fenólica por carbonización, de acuerdo con el estado se divide en filamento, fibra corta y fibra corta; De acuerdo a las propiedades mecánicas de tipo general y de alto rendimiento. La fuerza de la fibra de carbono de propósito general es 1000 MPA, el módulo es de aproximadamente 100GPa. Las fibras de carbono de alto rendimiento también se dividen en el tipo de alta resistencia (fuerza 2000MPa, módulo 250GPa) y modelo más alto (módulo 300GPa arriba). La fuerza es más de 4000MPa, también conocido como tipo ultra de alta resistencia; El módulo es mayor que 450GPa llamado el modelo Hyper. Con el desarrollo de la industria aeroespacial y aeroespacial, han surgido de alta resistencia y elongación de las fibras de carbono, con el alargamiento de más del 2%. La dosificación máxima es de fibras de carbono a base de poliacrilonitrilo. Las fibras de carbono se pueden transformar en telas, esteras, esteras, correas, papel y otros materiales. La fibra de carbono se utiliza además del material aislante, generalmente no solo, como material de refuerzo añadido a la resina, metal, cerámica, hormigón y otros materiales, formando compuestos. Los materiales compuestos reforzados con fibra de carbono pueden utilizarse como materiales estructurales de aeronaves, materiales de blindaje electromagnéticos, ligamentos artificiales y otros materiales de sustitución física, así como la fabricación de cohetes de cohetes, botes móviles, robots industriales, muelles de automoción y ejes de transmisión. Las fibras de carbono se dividen principalmente en fibras de carbón basadas en poliacrilonitrilo (PAN) y fibras de carbono a base de tono según los diferentes materiales y métodos de producción. Los productos de fibra de carbono incluyen fibras de carbono a base de pan (de alta resistencia) y fibras de carbono basadas en tono (muy elásticas). Diferentes tipos de resinas también pueden asegurar que tengan un buen efecto de penetración sobre el hormigón, tales como resinas de revestimiento de sustrato, y adhesión a hojas de fibra de carbono y estructuras de hormigón, tales como resinas de unión epoxi. Sólo basándose en la hoja de fibra de carbono en sí no puede ejercer plenamente sus fuertes propiedades mecánicas y durabilidad superior, sólo a través de la capa de resina epoxi recubierto de fibra de carbono adhesión a la superficie de la estructura de hormigón armado y estrechamente combinado con la formación de un conjunto de trabajo conjunto para lograr la Propósito de reforzar. Por lo tanto, el rendimiento de las resinas epoxi es una de las claves más importantes. Las resinas epoxi tienen diferentes propiedades debido a diferentes tipos, y se adaptan a los diferentes requisitos de las distintas partes. Por ejemplo, la resina de revestimiento de sustrato tiene un buen efecto de penetración del hormigón, puede penetrar en la profundidad del hormigón; La resina epoxi revestida con CFRP es fácil de "penetrar" en la hoja de fibra de carbono y tiene una fuerte adhesión. Dependiendo de la temperatura de uso, la resina también se divide en resinas de invierno y de invierno. Los materiales de fibra de carbono se comparan con otros materiales de refuerzo. (1) Resistencia a la tracción: La resistencia a la tracción de la fibra de carbono es aproximadamente 10 veces el acero. (2) Módulo elástico: El módulo de tracción de los compuestos de fibra de carbono es mayor que el acero, pero el módulo de tracción de los compuestos de aramida y fibra de vidrio es sólo la mitad y un cuarto de acero. (3) Resistencia a la fatiga: La resistencia a la fatiga de los compuestos de fibra de carbono y fibra de aramida es mayor que la de alta resistencia. Bajo el efecto de la tensión alterna, el límite de la fatiga es solamente el 30% ~ 40% de la carga estática. Debido a que la fibra y el compuesto de la matriz pueden aliviar la propagación de la grieta, así como la posibilidad de que la red interna de fibra, el límite de fatiga de los compuestos sea mayor, el 70% ~ 80% de la carga estática es aproximadamente, y hay un notable Indicación de deformación antes de la destrucción. (4) Peso: cerca de una quinta parte de acero. (5) en comparación con las hojas de CFRP: las láminas de fibra de carbono se pueden pegar sobre las superficies estructurales de diversas formas, mientras que las placas son más adecuadas para las superficies de componentes normales. Además, debido a que la pasta de resina de sustrato es más que la cantidad de hoja, espesor y la resistencia de adhesión de la interfaz de hormigón de la hoja.