Hvad er CRFP-sammensætninger, og hvorfor er de nyttige?

Kulfiber Forstærkede polymerkompositter (CFRP) er lette, stærke materialer, der bruges til fremstilling af adskillige produkter, der bruges i vores daglige liv. Det er et udtryk, der bruges til at beskrive en fiberforstærket kompositmateriale der bruger kulfiber som den primære strukturelle komponent. Det skal bemærkes, at "P" i CFRP også kan stå for "plast" i stedet for "polymer."

Generelt anvender CFRP-kompositter termohærdende harpikser, såsom epoxy, polyester eller vinylester. Selvom termoplastiske harpikser bruges i CFRP-kompositter, "Carbon Fiber Armered Thermoplastic Composites" går ofte efter deres eget akronym, CFRTP-kompositter.

Når man arbejder med kompositter eller inden for kompositindustrien, er det vigtigt at forstå udtrykkene og akronymerne. Vigtigere er det, at det er nødvendigt at forstå egenskaber ved FRP-kompositter og mulighederne for de forskellige forstærkninger, såsom kulfiber.

Kompositmaterialer, forstærket med carbonfiber, er forskellige end andre FRP-kompositter ved anvendelse af traditionelle materialer såsom glasfiber eller

Letvægt: En traditionel glasfiberforstærket komposit ved anvendelse af kontinuerlig glasfiber med en fiber på 70% glas (vægt glas / totalvægt) vil almindeligvis have en densitet på 0,065 pund pr. kubik tomme.

I mellemtiden kan en CFRP-komposit med den samme 70% fibervægt typisk have en densitet på 0,055 pund pr. Kubik tomme.

Øget styrke: Ikke kun er carbonfiberkompositter lettere, men CFRP-kompositter er meget stærkere og stivere pr. Vægtenhed. Dette er tilfældet, når man sammenligner carbonfiberkompositter med glasfiber, men endnu mere sammenlignet med metaller.

For eksempel er en anstændig tommelfingerregel, når man sammenligner stål med CFRP-kompositter, at en kulfiberstruktur med samme styrke ofte vejer 1/5 af stål. Du kan forestille dig, hvorfor bilfirmaer undersøger at bruge kulfiber i stedet for stål.

Når man sammenligner CFRP-kompositter med aluminium, et af de letteste anvendte metaller, er en standard antagelse at en aluminiumsstruktur med samme styrke sandsynligvis vejer 1,5 gange kulstoffiberens struktur.

Der er selvfølgelig mange variabler, der kan ændre denne sammenligning. Kvaliteten og kvaliteten af ​​materialer kan være forskellige, og med kompositter kan fremstillingsproces, fiberarkitektur, og der skal tages højde for kvaliteten.

Koste: Selvom det er utroligt materiale, er der en grund til, at kulfiber ikke bruges til hver enkelt applikation. I øjeblikket er CFRP-kompositter i mange tilfælde omkostningsforbudne. Afhængig af de nuværende markedsforhold (udbud og efterspørgsel) er typen kulfiber (rumfart vs. kommerciel kvalitet), og fibertrækstørrelsen, prisen på kulfiber kan variere dramatisk.

Rå carbonfiber på pris pr. Pund kan være overalt mellem 5 gange til 25 gange dyrere end glasfiber. Denne forskel er endnu større, når man sammenligner stål med CFRP-kompositter.

Ledningsevne: Dette kan både være en fordel for carbonfiberkompositter eller en ulempe afhængigt af anvendelsen. Kulfiber er ekstremt ledende, mens glasfiber er isolerende. Mange applikationer bruger glasfiber, og kan ikke bruge kulfiber eller metal strengt på grund af konduktiviteten.

F.eks. I brugsindustrien kræves det mange produkter for at bruge glasfibre. Det er også en af ​​grundene til, at stiger bruger glasfiber som stigeskinner. Hvis en fiberglasstige skulle komme i kontakt med en kraftledning, er chancerne for elektrisk udskæring langt lavere. Dette ville ikke være tilfældet med en CFRP-stige.

Selvom omkostningerne ved CFRP-kompositter stadig er høje, fortsætter nye teknologiske fremskridt inden for fremstilling med mulighed for mere omkostningseffektive produkter. Forhåbentlig i vores levetid vil vi være i stand til at se omkostningseffektive kulfiber, der bruges i en lang række forbruger-, industri- og automobilanvendelser.