Oglekļa šķiedras stiegrojums, kā norāda nosaukums, ir jauna veida strukturālais materiāls, kas izgatavots no "jauno materiālu karaļa" oglekļa šķiedras, kas tiek apvienota ar sveķiem, izmantojot īpašu pultrūzijas procesu. Šī oglekļa šķiedras kompozītmateriāla blīvums ir tikai 1/7 līdz 1/5 no tērauda blīvuma, bet tā paša izturība ir vairāk nekā 10 līdz 15 reizes lielāka nekā tērauda stieņiem.
Šisoglekļa šķiedras stienis, kas izskatās kā tērauda stieņi, bet pārspēj tos, tiek plaši izmantots civilajā inženierijā, kuģniecībā, tiltu inženierijā un citās jomās, jo tā priekšrocības ir viegls, izturība pret koroziju un izturība pret nogurumu. Tas var pacelt tiltu vai nostiprināt pilsētas mūri; tas ir piemērots plato zonām un jūras videi... Kā oglekļa šķiedras stieņiem ir tādas "superspējas"?
Kā izgatavot oglekļa šķiedras stiegrojumu?
Oglekļa šķiedras ribas ir stieņa formasar oglekļa šķiedru pastiprināti kompozītmateriālikas tiek veidoti, izmantojot nepārtrauktas oglekļa šķiedras kā stiegrojuma materiālus un sveķu matricu, izmantojot atbilstošu liešanas procesu.
Starp tiem oglekļa šķiedra ir galvenā nesošā daļa, un oglekļa šķiedras stiepes izturībai un stiepes modulim ir izšķiroša ietekme uz oglekļa ribu izturību un novirzi. Sveķu matricas uzdevums ir sasaistīt oglekļa šķiedras daudzpavedienu saišķos, lai kopā izturētu spēku, kam ir noteikta loma ribu gareniskās stiepes un saspiešanas īpašībās un kas nosaka izstrādājuma mitruma un karstumizturību.
Kādas ir oglekļa šķiedras stiegrojuma īpašības?
Oglekļa šķiedras stiegrojuma priekšrocības ir augsta izturība, viegls svars, izturība pret koroziju un izturība pret nogurumu. Maksimālā stiepes izturība ir lielāka par 3000 MPa, un relatīvais blīvums ir tikai 1/5 no tērauda stieņu blīvuma. Noguruma izturība ir ievērojami labāka nekā tērauda stieņiem. Tam ir lieliska izturība pret ķīmisko koroziju skarbās vidēs, piemēram, skābēs, sārmos, sāļos un mitrumā. Šķiedru stiegrojuma vibrācijas slāpēšanas īpašības ir labākas nekā tērauda, un enerģijas absorbcijas un trieciena samazināšanas efekti ir labāki.
Nokarbona šķiedrauz oglekļa šķiedras stiegrojumu
Oglekļa šķiedras cīpslas parasti veidojas pultrūzijas rezultātā. Pultrūzija attiecas uz ražošanas procesu, kurā tiek ražoti nepārtraukti ar šķiedru pastiprināti polimēri ar nemainīgu šķērsgriezumu. Process ir oglekļa šķiedras izvadīšana no spoles, šķiedru savākšana saišķos atbilstoši dzijas virzošās plāksnes formai un virzīšana līmes tvertnes sveķu vannā.
Oglekļa šķiedra regulāri iziet cauri līmes tvertnei. Līmes tvertnē esošie sveķi pilnībā iesūcas pastiprinošajā šķiedrā, un uz šķiedras virsmas iefiltrētie sveķi tiek vienmērīgi izspiesti caur līmes tvertnes iekšējām sastāvdaļām un pēc tam nonāk formēšanas veidnē. Sveķu pārpalikums tiek izspiests pirmsformēšanas veidnē un pēc tam nonāk sakarsētā formēšanas veidnē. Uzkarsētā veidnē sveķi pamazām uzsilst un sacietē un veido apaļu stieni ar vienādu diametru atbilstoši veidnes formai. Veidne parasti ir aprīkota ar apsildāmu pēccietēšanas kārbu, lai uzlabotu oglekļa šķiedras ribu sacietēšanas pakāpi un visaptverošu veiktspēju.
Sacietējušo oglekļa šķiedras stiegrojumu izvelk ar vilkšanas ierīci un sagriež vajadzīgajā garumā vai ietin diskā.
