В качестве поставщика UD (однонаправленной) ткани углеродного волокна я часто сталкиваюсь с запросами о объемной доли клетчатки наших продуктов. Этот важный параметр значительно влияет на производительность и применение ткани из углеродного волокна UD и понимание его необходимо как для производителей, так и для пользователей.
Что такое доля объема волокна?
Объемная доля волокна (VF) относится к доле объема углеродных волокон в общем объеме составного материала, который включает волокна и матрицу (обычно смола). Это выражается в процентах. Например, если композит из углеродного волокна UD имеет долю объема волокна 60%, это означает, что 60% общего объема композита занимают углеродные волокна, а оставшиеся 40% - матрица смолы.
Фракция объема волокна является ключевой детерминантой механических свойств композитов из углеродного волокна UD. Фракция с более высокой объемом волокна обычно приводит к улучшению механических характеристик, таких как повышенная прочность, жесткость и устойчивость к усталости. Это связано с тем, что углеродные волокна чрезвычайно прочные и жесткие по сравнению с матрицей смолы. Тем не менее, достижение очень высокой объема волокна может быть сложной задачей из -за ограничений обработки.
Измерение объема волокна
Существует несколько методов измерения объемной доли волокна UD углеродного волокна. Одним из общих подходов является метод ожога. В этом методе взвешивают образец композита, а затем нагревают в печи при высокой температуре (обычно около 500 - 600 ° C), чтобы сжечь матрицу смолы. После того, как смола полностью сожжена, оставшиеся углеродные волокна снова взвешиваются. Фракция объема волокна может быть рассчитана с использованием следующей формулы:
[V_f = \ frac {w_f/\ rho_f} {w_f/\ rho_f + w_m/\ rho_m}]
Где (W_F) вес волокон, (\ rho_f) - плотность углеродных волокон, (W_M) - вес матрицы, а (\ rho_m) - плотность матрицы.
Другим методом является метод кислотного пищеварения. В этом процессе композитный образец погружен в сильную кислоту, которая может растворить матрицу смолы, не влияя на углеродные волокна. После того, как смола растворяется, волокна разделяют, сушат и взвешивают. Подобно методу ожога, объемная доля волокна может быть рассчитана на основе весов и плотности волокон и матрицы.
Факторы, влияющие на объемный объем волокна
Процесс производства
Процесс производственного процесса ткани из углеродного волокна UD оказывает значительное влияние на объемный объем волокна. Например, в процессе Lay - Up, относительно трудно достичь большой объема волокна, потому что это ручной процесс, и может быть больше пустот и неравномерное распределение смолы. С другой стороны, такие процессы, как литье из переноса смолы (RTM) и автоклавное литье, могут достигать более высоких объема волокна. В RTM смола впрыскивается в форму, содержащую предварительно расположенные углеродные волокна под давлением, что помогает вытеснить воздух и обеспечить более равномерное распределение смолы. Автоклавная литья применяет как тепло, так и давление, что может дополнительно уплотнять волокна и уменьшить пустоты, что приводит к более высокой объемом волокна.
Архитектура волокна
Архитектура углеродных волокон в ткани UD также влияет на объемную долю волокна. В скважине - выровненной UD -ткани волокна можно упаковать более плотно, что позволяет иметь более высокую долю объема волокна. Однако, если волокна смещены или имеют много обжима, становится все труднее достичь большой объема волокна.
Смола вязкость
Вязкость смолы, используемой в композите, является еще одним важным фактором. Смола с высокой вязкостью может легко проходить между углеродными волокнами, что приводит к неполной пропитки и более низкой объемной фракции волокна. Низкая - вязкость смола, как правило, предпочтительнее, так как они могут лучше проникнуть в пучки волокон, что приводит к более равномерному распределению смолы и более высокой достижимой объемной фракции волокна.
Важность доли объема волокна в разных приложениях
Аэрокосмическая промышленность
В аэрокосмической промышленности высоко востребованы композиты ткани из углеродного волокна с фракцией с большим объемом волокна. Такие компоненты, как крылья самолета и фюзеляжи, требуют материалов с высокой прочностью - вес и жесткость - к весовому соотношению. В композите присутствует более высокая объемная доля волокна, что в композите присутствует больше углеродных волокон нагрузки, что может значительно улучшить механические характеристики аэрокосмических компонентов. Это, в свою очередь, помогает снизить вес самолета, что приводит к снижению расхода топлива и повышению эффективности.
Автомобильная промышленность
В автомобильной промышленности ткань из углеродного волокна UD используется для производства высоких рабочих деталей, таких как панели кузова, компоненты шасси и кардиологические валы. Фракция с более высокой объемом волокна может повысить прочность и жесткость этих деталей, улучшая общую производительность и безопасность транспортного средства. Кроме того, легкий характер композитов углеродного волокна с большой объемом волокна может способствовать лучшей экономии топлива и более быстрому ускорению.
Гражданское строительство
В гражданском строительстве ткань углеродного волокна UD часто используется для укрепления существующих конструкций. Например,Углеродная упаковка для лучейявляется общим применением. Объемная доля волокна ткани из углеродного волокна, используемой в этих приложениях, влияет на его нагрузку - несущую способность. Высокая объемная доля волокна может обеспечить большее усиление балок, увеличивая их прочность и долговечность.
Наши продукты из углеродного волокна UD и доля объема волокна
В нашей компании мы предлагаем ряд продуктов из углеродного волокна UD с различными фракциями объема волокна, чтобы удовлетворить различные потребности наших клиентов. Наш300 г UD Carbon Fiberэто популярный выбор. Он был тщательно спроектирован для достижения оптимальной объемной фракции волокна, которая обеспечивает хороший баланс между механическими характеристиками и простотой обработки.
Мы используем передовые методы производства, чтобы обеспечить постоянные объемные фракции волокна в наших продуктах. Наша команда контроля качества проводит регулярные проверки, используя методы, упомянутые выше, чтобы гарантировать, что объемная доля волокна каждой партии ткани UD углеродного волокна соответствует нашим высоким стандартам качества.
Для получения дополнительной информации о нашемCFRP углеродПродукты и их объемный объем волокна вы можете посетить наш веб -сайт. Мы стремимся предоставить нашим клиентам высокое качественное UD Carbon Fiber Fabric, которая соответствует их конкретным требованиям.
Свяжитесь с нами для закупок
Если вы заинтересованы в наших продуктах из углеродного волокна UD и хотели бы обсудить ваши потребности в закупках, мы рекомендуем вам обратиться к нам. Наша опытная команда по продажам готова предоставить вам подробную информацию о продукте, техническую поддержку и конкурентные цены. Независимо от того, находитесь ли вы в аэрокосмической, автомобильной, гражданском строительстве или в любой другой отрасли, которая требует высоких композитов из углеродного волокна с высокой производительностью, мы можем работать с вами, чтобы найти лучшее решение.
Ссылки
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2011). Материаловая и инженерия: введение. Уайли.
- Agarwal, BD, Broutman, LJ, & Chandrashekhara, K. (2006). Анализ и производительность волоконных композитов. Уайли.
- Hull, D. & Clyne, TW (1996). Введение в композитные материалы. Издательство Кембриджского университета.