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Características, principales productos, propiedades y aplicaciones de los compuestos de fibra de carbono. 2023-05-30

1. Prefacio

La fibra de carbono se refiere a la fibra de alta resistencia y alto módulo con un contenido de carbono superior al 90%. La resistencia a altas temperaturas es la primera entre todas las fibras químicas. Está hecho de fibra acrílica y viscosa como materia prima y se oxida y carboniza a altas temperaturas.

Características del material: la fibra de carbono se compone principalmente de elementos de carbono, con resistencia a altas temperaturas, antifricción, conductividad eléctrica, conductividad térmica y resistencia a la corrosión, etc. Tiene forma fibrosa, es suave y se puede procesar en varios tejidos. y tiene alta resistencia y módulo a lo largo del eje de la fibra debido a su estructura microcristalina de grafito a lo largo del eje de la fibra con orientación meritoria. La baja densidad de las fibras de carbono da como resultado una resistencia y un módulo específicos elevados. El uso principal de la fibra de carbono es como material de refuerzo compuesto con resinas, metales, cerámicas y carbono para fabricar materiales compuestos avanzados.

Los compuestos de resina epoxi reforzada con fibra de carbono tienen la resistencia y el módulo específicos más altos entre los materiales de ingeniería existentes.


2. Rendimiento

(1) Propiedades mecánicas

Los compuestos de fibra de carbono tienen alta resistencia a la tracción, alto módulo, baja densidad, alta resistencia específica y alto módulo específico. En comparación con los materiales metálicos tradicionales, los compuestos de fibra de carbono son livianos, de alta resistencia y tenacidad, y tienen ventajas obvias. En comparación con los compuestos de fibra a base de sílice, que también son materiales nuevos, la resistencia a la tracción de las fibras a base de carbono es entre 3 y 7 veces mayor. El módulo de elasticidad de la fibra de matriz de carbono es mayor que el de la fibra de matriz de silicio, por lo que la deformación del compuesto de fibra de carbono es menor bajo la misma carga externa y la rigidez de sus piezas es mayor que la de las piezas compuestas de fibra de matriz de silicio. El alargamiento a la rotura de la fibra de carbono de alto módulo es aproximadamente 0,5%, el de la fibra de carbono de alta resistencia es aproximadamente 1%, el de la fibra a base de sílice es aproximadamente 2,6% y el de la resina epoxi es aproximadamente 1,7%, por lo que la resistencia de La fibra en compuestos de fibra de carbono se puede ejercer por completo.

Debido a la fragilidad de la fibra de carbono y al bajo rendimiento al impacto, el modo de daño por tracción de los compuestos de fibra de carbono pertenece al daño frágil, es decir, no hay una deformación plástica obvia antes de arrancar, y la curva tensión-deformación es recta, que es similar. a la fibra de vidrio, excepto que el módulo es mayor y el alargamiento de rotura es menor que el de la fibra de vidrio. Los compuestos de fibra de carbono tienen buena resistencia a altas y bajas temperaturas. En aislamiento de aire (protección de gas inerte), 2000 °C todavía tiene fuerza y ​​el nitrógeno líquido no se rompe.

(2) Resistencia a la corrosión

Los compuestos de fibra de carbono pueden oxidarse con agentes oxidantes fuertes como el ácido nítrico concentrado, el ácido hipocloroso y el dicromato, pero el efecto de los ácidos y bases generales es muy pequeño, por lo que tiene mejor resistencia a la corrosión que los compuestos de fibra a base de silicio. Los compuestos de fibra de carbono no reaccionan con la hidrólisis en el aire húmedo como los compuestos de fibra a base de silicio y tienen buena resistencia al agua y al envejecimiento por humedad y calor. Además, también tiene las características de resistencia al aceite, resistencia a la radiación y desaceleración en el movimiento de palabras.


3. Aplicación de compuestos de fibra de carbono

Con su excelente rendimiento, los materiales compuestos de fibra de carbono se han utilizado ampliamente en diversos campos, principalmente en la industria aeroespacial, automotriz, ingeniería de refuerzo estructural, desarrollo de nuevas energías, productos de ocio, etc.


(1) Aeroespacial

Los materiales compuestos de fibra de carbono se utilizan principalmente en la industria aeroespacial, porque el costo de lanzar una nave espacial es proporcional a su peso, por lo que cómo reducir el peso de la nave espacial y al mismo tiempo garantizar su rendimiento se convierte en la cuestión más importante. Los compuestos de fibra de carbono tienen las ventajas de una alta resistencia específica, un alto módulo específico y un alto rango de temperatura de funcionamiento y se han utilizado en la industria aeroespacial, desde carcasas, partes internas, estructuras y motores aeroespaciales de naves espaciales que casi todos están hechos de compuestos de fibra de carbono. En los últimos años, a medida que disminuye el coste de fabricación de los compuestos de fibra de carbono, las aeronaves militares y civiles han comenzado a utilizar el material a gran escala para reducir significativamente la masa del mecanismo del fuselaje, mejorar la aeroelasticidad y mejorar el rendimiento general de la aeronave.

Según las estadísticas, en la actualidad, el uso de materiales compuestos de fibra de carbono en aviones y helicópteros de pequeñas empresas representa del 70% al 80%, del 30% al 40% en aviones militares y del 15% al ​​50% en grandes aviones de pasajeros. Tomemos como ejemplo el B777 de Boeing: la proporción de materiales compuestos de fibra de carbono utilizados en este tipo de avión alcanza el 9%. Estos materiales compuestos avanzados se utilizan principalmente en la cola, flaps, alerones, antenas, carenados, góndolas y vigas de piso y otros componentes, incluyendo: caja de ala de superficie estabilizada vertical, caja de ala de cola plana, timón, elevador, paneles de pared de borde delantero y de salida. , vigas de piso, alerones exteriores, flaps exteriores, flaps, Flaps, revestimiento de carenado, spoilers interiores y exteriores, paneles de borde de fuga, góndolas de motor, carenados de soporte de motor, escotilla del tren de aterrizaje delantero, guía fija borde, radomo de radar, etc.

(2) Automóvil

La investigación del Laboratorio de Sistemas de Materiales sobre materiales para aligerar los vehículos y reducir los costes de producción ha demostrado que por cada reducción del 10% en la masa del vehículo, el consumo de combustible se puede reducir en un 6%. Entre los materiales existentes, el CFRP tiene el mejor efecto aligerante; junto con el rápido desarrollo del diseño automotriz y la tecnología de compuestos. Todo esto ha hecho que la aplicación de CFRP en la fabricación de automóviles sea mucho más rápida de lo que la gente esperaba.

Xiamen LFT desarrolla y produce fibra de carbono desde hace más de 10 años. Las fibras de carbono se tejen en telas y luego se infiltran con resinas especiales para hacer preimpregnados, que luego se cortan en diferentes tamaños según las necesidades de fabricación. El CFRP resultante tiene un rendimiento extremadamente alto.



Aquí están los productos terminados fabricados con nuestros materialesï¼


Carrocería


Manija de puerta


Sala de máquinas


Interiores de automóviles



Le ofreceremos


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