ผ้าผสม Aramid-carbon: คู่มือสุดยอดสำหรับคุณสมบัติและการใช้งาน

คืออะไร ผ้าผสมอารามิดคาร์บอน -

ผ้าผสม Aramid-carbon เป็นวัสดุคอมโพสิตที่มีประสิทธิภาพสูงรวมเส้นใยอะรามิด (เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความเหนียว) กับเส้นใยคาร์บอน (มีชื่อเสียงสำหรับความแข็ง) โครงสร้างไฮบริดนี้ให้อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยมทำให้เหมาะสำหรับการบินและอวกาศยานยนต์และแอพพลิเคชั่นขีปนาวุธ ซึ่งแตกต่างจากคาร์บอนไฟเบอร์บริสุทธิ์ส่วนประกอบของอะรามิดจะเพิ่มความต้านทานต่อแรงกระแทกในขณะที่เส้นใยคาร์บอนชดเชยความแข็งแรงของการอัดของอารามิด

3K 1000D/1500D ธรรมดา/สิ่งทอผ้าทอผ้าคาร์บอนคาร์บอนผสมคาร์บอนไฟเบอร์ทอผ้าคาร์บอนไฟเบอร์

ส่วนประกอบสำคัญของผ้าไฮบริด

• เส้นใยอะรามิด : โพลีเมอร์อินทรีย์ที่ทนความร้อนที่มีความต้านทานแรงดึงสูง
• เส้นใยคาร์บอน : โครงสร้างคาร์บอนผลึกที่มีน้ำหนักเบาด้วยความแข็งที่เหนือกว่า
• พอลิเมอร์เมทริกซ์ : โดยทั่วไปแล้วอีพ็อกซี่หรือเรซินเทอร์โมพลาสติกผูกพันกับเส้นใย

ผ้าผสม Aramid-carbon vs kevlar : การเปรียบเทียบโดยละเอียด

เมื่อประเมิน ผ้าผสม Aramid-carbon vs kevlar ความแตกต่างของประสิทธิภาพหลายอย่างเกิดขึ้น ในขณะที่ Kevlar (ประเภทของ aramid) เก่งในความต้านทานการตัดผ้าไฮบริดมีความเสถียรในมิติที่ดีขึ้นและความแข็งแรงของแรงอัด

การเปรียบเทียบคุณสมบัติเชิงกล

ข้อได้เปรียบเฉพาะแอปพลิเคชัน

• ผ้าไฮบริดรักษารูปร่างได้ดีกว่าการบีบอัดมากกว่าอะรามิดบริสุทธิ์
• เส้นใยคาร์บอนช่วยลดการเปลี่ยนรูปแบบครีพเมื่อเทียบกับโซลูชั่นอารามิดทั้งหมด
• Kevlar ยังคงเหนือกว่าสำหรับการใช้งาน ballistic บริสุทธิ์เนื่องจากความยืดหยุ่นของเส้นใย

เรซินที่ดีที่สุดสำหรับคอมโพสิตไฮบริดของอารามิดคาร์บอน : เกณฑ์การคัดเลือก

การเลือก เรซินที่ดีที่สุดสำหรับคอมโพสิตไฮบริดของอารามิดคาร์บอน ต้องมีการยึดเกาะที่สมดุลลักษณะการประมวลผลและประสิทธิภาพการใช้งานปลายทาง ระบบเรซินจะต้องรองรับพลังงานผิวของเส้นใยที่แตกต่างกันในขณะที่ต่อต้านการ microcracking

เมทริกซ์ประสิทธิภาพของเรซิ่น

ปัจจัยการเลือกที่สำคัญ

• การจับคู่ CTE (สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน) ระหว่างเส้นใยและเรซิน
• ลักษณะการดูดซับความชื้นสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง
• การรักษาพารามิเตอร์การหดตัวที่มีผลต่อความเสถียรของมิติ

ผ้าอรามิดคาร์บอน การวิเคราะห์การประหยัดน้ำหนัก : ผลประโยชน์ทางวิศวกรรม

ที่ การวิเคราะห์การประหยัดน้ำหนักผ้าอะรามิดคาร์บอน เผยให้เห็นว่าทำไมวัสดุนี้ถึงการใช้งานที่สำคัญต่อน้ำหนัก เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะผสมอลูมิเนียมผ้าลูกผสมให้ความแข็งที่เท่ากันที่การลดน้ำหนัก 60%

การเปรียบเทียบน้ำหนักข้ามวัสดุ

การออกแบบโอกาสในการเพิ่มประสิทธิภาพ

• ลดแรงเฉื่อยในการเคลื่อนย้ายส่วนประกอบ
• ข้อกำหนดโครงสร้างการสนับสนุนที่ลดลงเนื่องจากมวลลดลง
• ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานในแอพพลิเคชั่นการขนส่ง

รูปแบบสาน Aramid-carbon สำหรับความต้านทานต่อแรงกระแทก : ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ

การปรับให้เหมาะสม รูปแบบสาน Aramid-carbon สำหรับความต้านทานต่อแรงกระแทก ต้องเข้าใจว่าการวางแนวเส้นใยมีผลต่อการดูดซึมพลังงานอย่างไร ผ้าลูกผสมมักจะใช้สิ่งทอลายทแยงหรือซาตินที่ปรับเปลี่ยนเพื่อความสมดุลของผ้านวมและประสิทธิภาพการกระแทก

สานการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของรูปแบบ

กลยุทธ์การซ้อนชั้น

• สลับ 0 °/90 °และ± 45 °ชั้นสำหรับการป้องกันแรงกระแทกหลายแกน
• โซนการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไประหว่างวัสดุที่แตกต่างกันเพื่อป้องกันการแยกตัวออก
• เทคนิคการเย็บแบบผสม

ขีด จำกัด อุณหภูมิผ้าไฮบริดคาร์บอน-คาร์บอน : เสถียรภาพทางความร้อน

ความเข้าใจ ขีด จำกัด อุณหภูมิผ้าไฮบริดคาร์บอน-คาร์บอน เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง ในขณะที่เส้นใยคาร์บอนทนต่อความร้อนสูงส่วนประกอบของอะรามิดมักจะ จำกัด ประสิทธิภาพโดยรวมถึง 300-350 ° C การสัมผัสอย่างต่อเนื่อง

ลักษณะการทำงานทางความร้อน

เทคนิคการจัดการความร้อน

• การเคลือบเซรามิกป้องกันสำหรับบริการอุณหภูมิสูงขยาย
• เลย์อัพไฮบริดที่มีชั้นป้องกันความร้อนอย่างช้าๆ
• การรวมการระบายความร้อนที่ใช้งานอยู่ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง