Угљенично влакно Ојачани полимерни композити (ЦФРП) су лагани и јаки материјали који се користе у производњи бројних производа који се користе у нашем свакодневном животу. То је термин који се користи да опише влакно ојачано композитни материјал која користи угљенична влакна као примарну структурну компоненту. Треба напоменути да "П" у ЦФРП-у може да значи и "пластика" уместо "полимер".
Генерално, ЦФРП композити користе термореактивне смоле као што су епокси, полиестер или винилни естер. Мада термопластичне смоле користе се у ЦФРП композитима, „Термопластични композити ојачани карбонским влакнима“ често пролазе по својој кратици, ЦФРТП композити.
Када радите са композитима или у индустрији композита, важно је разумети изразе и скраћенице. Још важније, то је потребно разумети својства ФРП композита и могућности различитих ојачања као што су карбонска влакна.
Својства композита ЦФРП
Композитни материјали, ојачани угљеним влакнима, разликују се од осталих ФРП композита користећи традиционалне материјале попут стаклопластике или
арамидна влакна. Својства ЦФРП композита која су повољна укључују:Лагана тежина: Традиционална композит ојачан фибергласом употреба континуираног стакленог влакна са влакнима од 70% стакла (тежина стакла / укупна тежина) обично ће имати густину од. 065 фунти по кубичном инчу.
У међувремену, ЦФРП композит, са истом тежином влакана од 70%, обично може имати густину од 0,05 фунте по кубичном инчу.
Повећана снага: Композити од карбонских влакана су не само лакши, већ су и ЦФРП композити много јачи и чвршћи по јединици тежине. То се односи на поређење композита од угљеничних влакана са стакленим влакнима, али још више у поређењу са металима.
На пример, пристојно правило при упоређивању челика са ЦФРП композитима је да ће структура угљеничних влакана једнаке чврстоће често тежити 1/5 од челика. Можете замислити зашто аутомобилске компаније истражују коришћење угљених влакана уместо челика.
Када се упоређују ЦФРП композити са алуминијумом, једним од најлакших метала који се користе, стандардна је претпоставка да ће алуминијска конструкција једнаке чврстоће вероватно бити 1,5 пута већа од угљеничних влакана структура.
Наравно, постоји много променљивих које могу да промене ово поређење. Класа и квалитет материјала могу бити различити, као и код композита производни процес, архитектуру влакана и квалитет мора да се узме у обзир.
Недостаци ЦФРП композита
Цена: Иако је невероватан материјал, постоји разлог зашто се карбонска влакна не користе у свакој појединачној примени. Тренутно, ЦФРП композити су у многим случајевима исплативи. У зависности од тренутних тржишних услова (понуда и потражња), врсте угљеничних влакана (аероспаце вс. комерцијална класа) и величине влакана цена угљеничних влакана може драстично да се разликује.
Сирова карбонска влакна на основи цене по килограму могу бити негде између 5 и 25 пута скупља од фибергласа. Ова разлика је још већа у поређењу челика са ЦФРП композитима.
Проводљивост: Ово може бити и предност композита од угљеничних влакана или недостатак у зависности од примене. Карбонска влакна су изузетно проводљива, док су стаклена влакна изолативна. Многи апликације користе стаклена влакна, и не могу да користе карбонска влакна или метал, искључиво због проводљивости.
На пример, у комуналној индустрији, многи производи морају да користе стаклена влакна. То је такође један од разлога зашто мердевине користе стаклено влакно као шине за мердевине. Ако би мердевине од фибергласа стигле у далековод, шансе за струју су много мање. То не би био случај са ЦФРП мердевинама.
Иако је цена ЦФРП композита и даље висока, нови технолошки напредак у производњи и даље омогућава да се исплативије производе. Надамо се да ћемо током свог живота успети да видимо исплатива угљена влакна која се користе у широком спектру потрошачких, индустријских и аутомобилских примена.