ผ้าผสม Aramid-carbon: คุณสมบัติประโยชน์และการใช้งานที่สำคัญ

ความเข้าใจ ผ้าผสมอารามิดคาร์บอน คุณสมบัติและการใช้งาน

ผ้าผสม Aramid-carbon เป็นวัสดุคอมโพสิตที่มีประสิทธิภาพสูงรวมเส้นใยอะรามิด (รู้จักกันดีในเรื่องความเหนียว) และเส้นใยคาร์บอน (มีชื่อเสียงสำหรับความแข็ง) ไฮบริดนี้มีความสมดุลที่เป็นเอกลักษณ์ของคุณสมบัติทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการ

องค์ประกอบองค์ประกอบและการผลิต

ผ้าทอด้วยการเชื่อมต่ออะรามิด (เช่นพารา-อารามิด) และเส้นใยคาร์บอนในอัตราส่วนเฉพาะ กระบวนการเกี่ยวข้องกับ:

• เทคนิคการทอผ้า : ธรรมดาทอลายทแยงหรือซาตินสานต่ออัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักให้เหมาะสม
• การแช่เรซิ่น : อีพ็อกซี่หรือเรซินเทอร์โมพลาสติกผูกเส้นใยเพื่อเพิ่มความทนทาน

คุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลที่สำคัญ

การผสมผสานนี้ยอดเยี่ยมในการใช้งานที่ต้องการทั้งการดูดซับแรงกระแทก (Aramid) และความแข็งแกร่ง (คาร์บอน)

ผ้าทอคาร์บอนคาร์บอนผสมคาร์บอนคาร์บอน

ประโยชน์ของผ้าไฮบริดอะรามิดคาร์บอนในการบินและอวกาศ

อุตสาหกรรมการบินและอวกาศจัดลำดับความสำคัญของวัสดุที่ลดน้ำหนักโดยไม่ลดทอนความปลอดภัย

การลดน้ำหนักและประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง

ความหนาแน่นต่ำของผ้าไฮบริด (1.4–1.6 g/cm³) ลดน้ำหนักของเครื่องบินเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง ตัวอย่างเช่นการแทนที่ส่วนประกอบอลูมิเนียมด้วยคอมโพสิต Aramid-Carbon สามารถลดน้ำหนักได้ 20-30%

ความต้านทานความร้อนและสารเคมี

เส้นใยอะรามิดต้านทานเปลวไฟ (สูงถึง 500 ° C) ในขณะที่เส้นใยคาร์บอนทนต่อสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน ความต้านทานคู่นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับส่วนประกอบเครื่องยนต์และวัสดุบุผิวลำตัว

ผ้าอะรามิดกับคาร์บอนไฟเบอร์: การเปรียบเทียบความแข็งแรงและประสิทธิภาพ

การเลือกระหว่างผ้าอะรามิดคาร์บอนหรือไฮบริดขึ้นอยู่กับความต้องการของโครงการ

แรงดึงและความทนทาน

เส้นใยคาร์บอนมีอิทธิพลต่อแรงดึง (4,000–7,000 MPa เทียบกับ 2,500–3,500 MPa) แต่ Aramid เพิ่มความต้านทานการแตกหัก ไฮบริดทำให้ทั้งคู่มีความต้านทานแรงดึง 3,000–4,500 MPa

ความยืดหยุ่นและความต้านทานต่อแรงกระแทก

เส้นใยอะรามิดดูดซับพลังงานจลน์ได้ดีขึ้นทำให้ลูกผสมเหมาะสำหรับเสื้อกันกระสุน เส้นใยคาร์บอนในขณะที่แข็งอาจแตกภายใต้ผลกระทบอย่างฉับพลัน

วิธีการเลือกระหว่างผ้าอะรามิดและคาร์บอนผสม

ปัจจัยที่ต้องพิจารณา

• ค่าใช้จ่าย : ลูกผสมของอารามิดคาร์บอนมีราคาแพงกว่าอะรามิดบริสุทธิ์ แต่ราคาถูกกว่าผ้าคาร์บอนระดับไฮเอนด์
• สิ่งแวดล้อม : สำหรับการตั้งค่าความร้อนสูงความต้านทานเปลวไฟของอารามิดนั้นมีความสำคัญ สำหรับความแข็งแกร่งของโครงสร้างคาร์บอนครอบงำ

คำแนะนำเฉพาะอุตสาหกรรม

• เกี่ยวกับยานยนต์ : ใช้ลูกผสมสำหรับแผงป้องกันการชน
• นาวิกโยธิน : เลือกผสมคาร์บอนหนักเพื่อความต้านทานการกัดกร่อนของน้ำเค็ม

ผ้าอรามิดคาร์บอน การใช้งานในการป้องกันขีปนาวุธ

การใช้งานทางทหารและการป้องกัน

คุณสมบัติการดูดซับพลังงานของผ้าทำให้เป็นวัตถุดิบในชุดเกราะและเกราะยานพาหนะ ซึ่งแตกต่างจากคาร์บอนบริสุทธิ์ไฮบริดป้องกันการหลุดออกมา (การกระจายตัวเมื่อเกิดผลกระทบ)

นวัตกรรมอุปกรณ์ป้องกันพลเรือน

หมวกกันน็อกและโล่จลาจลใช้การผสม Aramid-Carbon มากขึ้นเพื่อรวมความสะดวกสบายที่มีน้ำหนักเบาเข้ากับระดับการป้องกันที่สูง