Karbon fiber Takviyeli Polimer Kompozitler (CFRP) günlük yaşamımızda kullanılan çok sayıda ürünün imalatında kullanılan hafif ve güçlü malzemelerdir. Lif takviyeli bir terimi tanımlamak için kullanılan bir terimdir. kompozit malzeme birincil yapısal bileşen olarak karbon fiber kullanır. CFRP'deki "P" nin "polimer" yerine "plastik" anlamına gelebileceğine dikkat edilmelidir.
Genel olarak, CFRP kompozitler epoksi gibi termoset reçineler, polyester veya vinil ester. olmasına rağmen termoplastik reçineler CFRP Kompozitlerinde kullanılır, "Karbon Fiber Takviyeli Termoplastik Kompozitler" genellikle kendi kısaltma CFRTP kompozitleri ile kullanılır.
Kompozitlerle veya kompozit endüstrisinde çalışırken, terimleri ve kısaltmaları anlamak önemlidir. Daha da önemlisi, FRP kompozitlerin özellikleri ve karbon fiber gibi çeşitli takviyelerin yetenekleri.
CFRP Kompozitlerin Özellikleri
Karbon fiber ile güçlendirilmiş kompozit malzemeler, fiberglas veya geleneksel malzemeler kullanılarak diğer FRP kompozitlerinden farklıdır. aramid elyaf. Avantajlı CFRP kompozitlerinin özellikleri şunları içerir:
Hafif: Geleneksel cam elyaf takviyeli kompozit % 70 cam (ağırlık camı / toplam ağırlık) ile sürekli cam elyaf kullanıldığında, yoğunluğu her inç küp için 0,065 pound'dur.
Bu arada, aynı% 70 lif ağırlığına sahip bir CFRP kompozitinin yoğunluğu tipik olarak kübik inç başına 0,055 pound'luk bir yoğunluğa sahip olabilir.
Artan Güç: Karbon fiber kompozitlerin ağırlığı sadece hafif olmakla kalmaz, CFRP kompozitlerinin ağırlığı birim başına çok daha güçlü ve serttir. Bu, karbon fiber kompozitleri cam fiber ile karşılaştırırken doğrudur, ancak metallerle karşılaştırıldığında daha da fazladır.
Örneğin, çeliği CFRP kompozitleriyle karşılaştırırken iyi bir kural, eşit mukavemete sahip bir karbon fiber yapısının genellikle çeliğin 1 / 5'ini ağırlayacağıdır. Otomotiv şirketlerinin neden çelik yerine karbon fiber kullanarak araştırma yaptığını hayal edebilirsiniz.
CFRP kompozitlerini kullanılan en hafif metallerden biri olan alüminyum ile karşılaştırırken, standart bir varsayım eşit mukavemete sahip bir alüminyum yapının karbon fiberinkinden 1.5 kat daha ağır olması yapısı.
Tabii ki, bu karşılaştırmayı değiştirebilecek birçok değişken var. Malzemelerin kalitesi ve kalitesi farklı olabilir ve kompozitler ile üretim süreci, lif mimarisi ve kalite dikkate alınmalıdır.
CFRP Kompozitlerin Dezavantajları
Maliyet: Şaşırtıcı bir malzeme olmasına rağmen, karbon elyafın her uygulamada kullanılmamasının bir nedeni vardır. Şu anda, CFRP kompozitler birçok durumda maliyet engelleyicidir. Mevcut piyasa koşullarına (arz ve talep) bağlı olarak, karbon fiber türü (havacılık vs ticari kalite) ve fiber çekme boyutu, karbon fiber fiyatı önemli ölçüde değişebilir.
Pound başına fiyat bazında ham karbon fiber, fiberglastan 5 kat ila 25 kat daha pahalı olabilir. Çeliğin CFRP kompozitlerle karşılaştırılmasında bu eşitsizlik daha da fazladır.
İletkenlik: Bu hem karbon fiber kompozitlere bir avantaj hem de uygulamaya bağlı olarak bir dezavantaj olabilir. Karbon fiber son derece iletkenken, cam fiber yalıtkandır. çok uygulamalar cam elyaf kullanırve kesinlikle iletkenlik nedeniyle karbon fiber veya metal kullanamazsınız.
Örneğin, kamu hizmeti endüstrisinde, cam elyafı kullanmak için birçok ürün gereklidir. Ayrıca merdivenlerin merdiven korkuluğu olarak cam elyaf kullanmasının nedenlerinden biridir. Bir fiberglas merdiven bir güç hattı ile temas edecekse, elektrik çarpma olasılığı çok daha düşüktür. Bir CFRP merdiveninde durum böyle olmaz.
Her ne kadar CFRP kompozitlerinin maliyeti hala yüksek olsa da, imalatta yeni teknolojik gelişmeler daha uygun maliyetli ürünler sunmaya devam etmektedir. Umarım, ömrümüzde çok çeşitli tüketici, endüstriyel ve otomotiv uygulamalarında kullanılan uygun maliyetli karbon fiberi görebileceğiz.