Cik izturīga ir oglekļa šķiedra?

Vai oglekļa šķiedra nerūsīs?
Oglekļa šķiedra ir ķīmiski stabila, izturīga pret koroziju un nerūsīs. Tāpēc tas tik labi darbojas skarbos apstākļos. Taču spēcīgi oksidētāji, piemēram, ūdeņraža peroksīds vai sērskābe, to var ietekmēt.

Tāpat epoksīds ir inerts un nerūsē un nerūsē. Bet tas ir ļoti jutīgs pret saules gaismu. Tāpēc pārklājiet savus oglekļa šķiedras kompozītmateriālus ar UV izturīgu pārklājumu, lai novērstu ilgtermiņa bojājumus no saules gaismas.

Ir vērts atzīmēt, ka oglekļa šķiedras kompozītmateriāli var izraisīt galvanisku koroziju, saskaroties ar noteiktiem metāliem. Lai gan īstermiņā neradīsies būtiska virsmas korozija, laika gaitā korozijas produkti var uzkrāties un izraisīt bojājumus. Par laimi, tas prasa īpašus apstākļus, un daži pārklājumi var nodrošināt aizsardzību.

Vai oglekļa šķiedra saplīsīs?
Īsā atbilde ir jā. Jebkurš materiāls var neizdoties, taču tas ir nedaudz sarežģītāk. Daudzi faktori, piemēram, ražošanas process, dizains un izmantošana, var ietekmēt izturību.

Piemēram, spraugas var veidoties un lūzt vieglāk, ja ražotājs sveķus uzklāj nevienmērīgi vai nepietiekamā daudzumā. Laika gaitā šīs mazās plaisas var izplatīties, līdz tās pārsprāgst. Pat neliela ietekme galu galā var izraisīt neveiksmi.

Šķiedru un šķiedru slāņu orientācija arī būtiski ietekmē noguruma izturību. Tāpat arī jūsu pielietotā spēka veids. Saspiešana, bīde un spriedze var izraisīt dažāda veida atteices.

Piemēram, austo šķiedru griezes izturība 0 grādu izkārtojumā ir zemāka nekā 45 grādu izkārtojumā. Tātad, ja jūs to pagriežat, tas var salūzt.

Vai oglekļa šķiedra saplīsīs?|Cik izturīga ir oglekļa šķiedra?
Pats labākais, ja paliekat zem noteiktas daļas slodzes sliekšņa, tā viegli nesaplīsīs.

Tāpat ņemiet vērā, ka bojājumu pazīmes, kas norāda uz gaidāmo atteici, ir grūti noteikt. Atšķirībā no citiem materiāliem, kas liecas vai liecas, oglekļa šķiedras sabojāšanās gadījumā tā var nopietni sabojāties un saplīst.

Vai laika apstākļi ietekmē oglekļa šķiedras izturību?
Oglekļa šķiedrai ir zema termiskā izplešanās. Tāpēc tā forma, laukums, tilpums vai blīvums būtiski nemainās, mainoties temperatūrai. Tas nenozīmē, ka ilgtermiņā laikapstākļi to neietekmē. Pētījumā konstatēts, ka laika apstākļu kombinācijas var atšķirīgi ietekmēt oglekļa šķiedru dažādās vidēs.

sasaldēšanas-atkausēšanas cikls
Civilās inženierijas pētniecības fonds konstatēja, ka sasalšanas-atkausēšanas cikli var apdraudēt oglekļa šķiedras izturību. Turklāt viņi atklāja, ka sasalšanas un atkušanas apstākļi, visticamāk, pasliktinās ar oglekļa šķiedru pastiprinātu betonu sālsūdenī.

Tā ne vienmēr ir oglekļa šķiedra, kas zaudē integritāti, bet mikroplaisas, kas veidojas matricā un šķiedras/matricas atdalīšanās procesā. Daļēji iemesls tam ir tas, ka strukturālās līmes nav tik attīstītas kā citas oglekļa šķiedras izmantošanas iespējas.

Visbeidzot, neskatoties uz šīm sekām, citā pētījumā konstatēts, ka oglekļa šķiedras dzelzsbetons ir izturīgāks nekā standarta betons.

Novecošana mitrā karstumā
Higrotermiskā novecošana dažos lietojumos var ietekmēt oglekļa šķiedras izturību, bet citos ne.

Kas ir novecošana mitrā karstumā? Higrotermiskā novecošana attiecas uz siltuma un mitruma kombināciju un tās ietekmi uz struktūru.

Ilgstoša karstuma un mitruma iedarbība var maz ietekmēt oglekļa šķiedras lieces izturību. Tomēr ilgstošas ​​slodzes gadījumā sālsūdens klātbūtnē stiepes izturība samazinās par 7% līdz 12%.

Slapja un sausa cikls
Viens pētījums parādīja, ka mitrināšanas un žāvēšanas cikliem var būt ievērojama negatīva ietekme uz stiepes izturību. Pēc 4000 mitriem un sausiem cikliem kļūmes iespējamība ievērojami palielinās.

Turpretim tam ir ierobežota ietekme uz oglekļa šķiedru deformāciju.

UV iedarbība un kondensācija
UV starojums un kondensācija darbojas sinerģiski, izraisot epoksīda matricas, bet ne oglekļa šķiedras eroziju. Epoksīda uzbrukums galu galā var samazināt stiepes izturību līdz pat 29% un samazināt izturību.

Kā minēts iepriekš, UV izturīga virsmas apstrāde palīdzēs aizsargāt oglekļa šķiedras kompozītmateriālu.

Kopumā laika apstākļi ietekmē oglekļa šķiedru. Bet efekts ir atkarīgs no tā, kā jūs to lietojat. Piemēram, laika apstākļi var vairāk ietekmēt oglekļa šķiedras ēku nekā oglekļa velosipēda rāmis.

Vai oglekļa šķiedra var izturēt karstumu?
Oglekļa šķiedra var izturēt karstumu. Bet oglekļa šķiedru galvenokārt izmanto tādās matricās kā betons, plastmasa vai epoksīdsveķi, kas var ierobežot tās karstumizturību. Citiem vārdiem sakot, matricai ir svarīgāka loma tajā, vai oglekļa šķiedras daļa var izturēt siltumu nekā atsevišķas šķiedras atsevišķi.

Piemēram, daži epoksīdsveķi var izturēt temperatūru līdz 100 grādiem (212 grādiem F), savukārt ar oglekļa šķiedru pastiprināti oglekļa bāzes kompozītmateriāli var izturēt temperatūru virs 2000 grādiem (3632 grādiem F).

Vai oglekļa šķiedra ir ložu izturīga?
Teorētiski oglekļa šķiedra var apturēt lodes, bet Kevlar® vai citas aramīda šķiedras ir elastīgākas un triecienizturīgākas. Turklāt Kevlar® ir ekonomiski izdevīgāks variants ballistiskajām bruņām.

Oglekļa šķiedra noteiktiem objektiem piedāvā augstu aizsardzības līmeni. Jūs bieži redzēsit sacīkšu braucējus, kas to izmanto drošības nolūkos, jo tas izplata spēku ietekmi. Bet, kad runa ir par lodēm, jums ir nepieciešami daudzi slāņi, lai to apturētu.

Noskatieties šo video, lai redzētu, kā oglekļa šķiedras kompozītmateriāli var izturēt lodes.

Tomēr oglekļa nanocaurules var izturēt lodes. Nanocaurules sastāv no oglekļa atomiem, kas atkārtojas sešstūra formā, veidojot dobus cilindrus. Šīs nanocaurules spēj absorbēt ballistisko raķešu enerģiju labāk nekā oglekļa šķiedra un dažos gadījumos pat labāk nekā Kevlar®.

Visvienkāršākā oglekļa šķiedras forma ir oglekļa grafīts, kas ilgst gandrīz mūžīgi. Materiāls parasti nav fotodegradējams vai bioloģiski noārdāms. Tomēr daži faktori, piemēram, substrāts, ietekmē tā izturību. Turklāt kompozītmateriālu plašā izmantošana un vides faktori var ietekmēt to izturību un iespējamos pielietojumus. Vispārīgi runājot, zinātnieki sagaida, ka oglekļa šķiedras daļas kalpos vairāk nekā 50 gadus.

 

 

 

 

Mēs iegūstam, projektējam, izstrādājam un kurējam unikālus un augstas kvalitātes produktus, kas izgatavoti no oglekļa šķiedras un citiem progresīviem kompozītmateriāliem. Sazinieties ar mums vai apmeklējiet mūsu vietni, lai uzzinātu vairāk.