Klasifikace uhlíkových vláken a rozsah použití různých typů uhlíkových vláken

Anorganická polymerní vlákna s obsahem uhlíku nad 90%. Obsah uhlíku je vyšší než 99 %% grafitových vláken. Axiální pevnost a modul uhlíkových vláken jsou vysoké, bez dotvarování, dobrá odolnost proti únavě, teplo a vodivost mezi kovem a kovem, koeficient tepelné roztažnosti je malý, odolnost proti korozi, hustota vláken je nízká, rentgenová propustnost je dobrá. Odolnost proti nárazu je však špatná, snadno se poškozuje, oxidace působí jako silná kyselina a kovový kompozit nastane při fenoménu karbonizace kovů, karburace a elektrochemické korozi. Povrchová úprava uhlíkových vláken se proto vyžaduje před použitím. Uhlíkové vlákno může být samostatně použito polyakrylonitrilové vlákno, asfaltové vlákno, viskózové hedvábí nebo fenolické vlákno karbonizací, podle stavu je rozděleno na vlákno, krátké vlákno a staplové vlákno; Podle mechanických vlastností obecného a vysoce výkonného typu. Síla univerzálního uhlíkového vlákna je 1000 MPA, modul je přibližně 100 GPa. Vysoce výkonná uhlíková vlákna jsou také rozdělena na vysoce pevný typ (pevnost 2000MPa, modul 250GPa) a vyšší model (modul 300GPa výše). Pevnost je více než 4000 MPa, známá také jako ultra vysoká pevnost; Modul je větší než 450GPa nazývaný model Hyper. S rozvojem leteckého a kosmického průmyslu se objevila vysoká pevnost a prodloužení uhlíkových vláken s prodloužením o více než 2%. Maximální dávkování je uhlíková vlákna na bázi polyakrylonitrilu. Uhlíková vlákna mohou být zpracovávána na látky, rohože, rohože, pásy, papír a jiné materiály. Uhlíkové vlákno se používá kromě izolačního materiálu, obecně není samo o sobě, jako výztužného materiálu přidaného k pryskyřici, kovu, keramice, betonu a dalším materiálům tvořící kompozity. Kompozity vyztužené uhlíkovými vlákny mohou být použity jako konstrukční materiály letadel, elektromagnetické stínicí materiály, umělé vazivo a jiné fyzikální substituční materiály, stejně jako výroba raketových obalů, mobilních člunů, průmyslových robotů, automobilových listových pružin a hnacích hřídelů. Uhlíková vlákna jsou především rozdělena na karbonová vlákna založená na polyakrylonitrilu (PAN) a uhlíková vlákna na bázi smoly na základě různých materiálů a výrobních metod. Výrobky z uhlíkových vláken zahrnují karbonová vlákna (vysoká pevnost) založená na pánevním materiálu a uhlíková vlákna na bázi smoly (vysoce elastická). Různé typy pryskyřic mohou také zajistit, že mají dobrý účinek na beton, jako jsou pryskyřice pro potahování substrátu a přilnavost na vrstvy uhlíkových vláken a betonové konstrukce, jako jsou epoxidové pojivové pryskyřice. Pouze opírající se o samotné uhlíkové vláknité desky nemůže plně uplatňovat své silné mechanické vlastnosti a vynikající trvanlivost, a to pouze přilnavostí vrstvy uhlíkových vláken z epoxidové pryskyřice na povrch železobetonové konstrukce a úzce kombinovanou s vytvořením celé práce společně k dosažení Posílení. Proto je výkon epoxidových pryskyřic jedním z nejdůležitějších klíčů. Epoxidové pryskyřice mají různé vlastnosti vzhledem k různým typům a přizpůsobují se různým požadavkům různých částí. Například substrátová povlaková pryskyřice má dobrý penetrační účinek z betonu, může pronikat do hloubky betonu; Epoxidová pryskyřice potažená CFRP snadno "proniká" vrstvou uhlíkových vláken a má silnou přilnavost. V závislosti na teplotě použití je pryskyřice také rozdělena na letní a zimní třídové pryskyřice. Materiály z uhlíkových vláken se porovnávají s jinými výztužnými materiály. (1) Pevnost v tahu: Pevnost v tahu uhlíkových vláken je přibližně 10 krát větší než u oceli. (2) Modul pružnosti: Tahový modul kompozitů z uhlíkových vláken je vyšší než ocel, ale tahový modul kompozitů z aramidu a skleněného vlákna je pouze polovina a čtvrtina oceli. (3) Únavová pevnost: Únavová pevnost kompozitů z uhlíkových vláken a aramidových vláken je vyšší než u vysokopevnostní pevnosti. Pod účinkem střídavého napětí je mez únavy pouze 30% ~ 40% statického zatížení. Vzhledem k tomu, že vláknitý a matricový kompozit může zmírnit šíření trhlin, stejně jako možnost, že vnitřní rozložení síly vláken je únosová mez kompozitů vyšší, je asi 70% ~ 80% statické zátěže a je zde pozoruhodný Označení deformace před zničením. (4) Hmotnost: asi jedna pětina oceli. (5) ve srovnání s vrstvami CFRP: Listy uhlíkových vláken lze nalepit na konstrukční plochy různých tvarů, zatímco desky jsou vhodnější pro běžné povrchy dílů. Navíc, protože pasta substrátové pryskyřice je větší než množství fólie, tloušťky a adhezní pevnost fólie na betonu.