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 oxidado y carbonizado por alta temperatura.

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 alto 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 de mérito. La baja densidad de las fibras de carbono da como resultado una alta resistencia y módulo específicos. El uso principal de la fibra de carbono es como material de refuerzo compuesto con resinas, metales, cerámica 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 en masa, de alta resistencia y dureza, 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 tensión del compuesto de fibra de carbono es menor bajo la misma carga externa, y la rigidez de sus partes 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 de alrededor del 0,5 %, el de la fibra de carbono de alta resistencia es de alrededor del 1 %, el de la fibra a base de sílice es de alrededor del 2,6 %,

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

(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 las bases generales es muy pequeño, por lo que tiene una 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 aire húmedo como los compuestos de fibra a base de silicio, y tienen buena resistencia al agua y resistencia 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 varios 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 la cuestión más importante es cómo reducir el peso de la nave espacial y garantizar su rendimiento. 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 de naves espaciales, componentes internos, estructuras y motores aeroespaciales que casi todos están hechos de compuestos de fibra de carbono. En los últimos años, a medida que disminuye el costo de fabricación de los compuestos de fibra de carbono, las aeronaves civiles y militares 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 comerciales pequeños y helicópteros representa del 70 % al 80 %, del 30 % al 40 % en aviones militares y del 15 % al 50 % en aviones grandes de pasajeros. Tomemos como ejemplo el B777 de Boeing, la proporción de materiales compuestos de fibra de carbono utilizados en este tipo de aviones alcanza el 9%. Estos materiales compuestos avanzados se utilizan principalmente en la cola, flaps, alerones, antenas, carenados, góndolas y vigas del piso y otros componentes, que incluyen: caja de ala de superficie estabilizada vertical, caja de ala de cola plana, timón, elevador, paneles de pared delanteros y de borde de salida. , vigas de suelo, alerones exteriores, flaps exteriores, flaps, Flaps, piel de carenado, alerones interiores y exteriores, paneles de borde de fuga, góndolas de motor, carenados de soporte de motor, escotilla de tren de aterrizaje delantero, borde de ataque fijo, radomo de radar, etc.

(2)

La investigación de automóviles realizada por el Laboratorio de Sistemas de Materiales sobre materiales para el aligeramiento de vehículos y la reducción de costos de producción ha demostrado que por cada 10 % de reducción en la masa del vehículo, el consumo de combustible se puede reducir en un 6 %. Entre los materiales existentes, CFRP tiene el mejor efecto de aligeramiento; junto con el rápido desarrollo del diseño automotriz y la tecnología compuesta. 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 ha estado desarrollando y produciendo fibra de carbono durante más de 10 años. Las fibras de carbono se tejen en telas y luego se infiltran con resinas especiales para hacer preimpregnado, que luego se corta en diferentes tamaños según las necesidades de fabricación. El CFRP resultante tiene un rendimiento extremadamente alto.

Aquí están los productos terminados hechos de nuestros materiales:

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