Vật liệu tổng hợp CFRP là vật liệu nhẹ, chắc chắn, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất một loạt các sản phẩm được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Vật liệu tổng hợp sợi carbon (CFRP) là gì?

Một vật liệu composite cốt sợi carbon, được gọi là vật liệu composite sợi carbon, dùng để chỉ vật liệu composite cốt sợi sử dụng sợi carbon làm thành phần cấu trúc chính. Cần lưu ý rằng các Pv của Pv trong hợp chất CFRP có thể đại diện không chỉ cho các loại polymer polymer mà còn cả nhựa dẻo.
Nói chung, các loại nhựa nhiệt rắn như nhựa epoxy, polyesters hoặc vinyl ester thường được sử dụng trong vật liệu tổng hợp CFRP. Mặc dù nhựa nhiệt dẻo cũng được sử dụng trong vật liệu tổng hợp CFRP, nhưng vật liệu tổng hợp nhựa nhiệt dẻo gia cố sợi carbon, thường được gọi là vật liệu tổng hợp CFRTP, đại diện cho từ viết tắt của tên tiếng Anh Carbon Fiber cốt thép tổng hợp.
Khi làm việc với các vật liệu tổng hợp, điều quan trọng là phải hiểu một thuật ngữ cụ thể và viết tắt. Tuy nhiên, quan trọng hơn, điều quan trọng là phải hiểu các tính chất của vật liệu tổng hợp FRP và các vật liệu gia cố khác nhau của chúng, chẳng hạn như sợi carbon.

Ưu điểm của vật liệu tổng hợp sợi carbon

Vật liệu tổng hợp được gia cố bằng sợi carbon, không giống như các vật liệu tổng hợp FRP khác sử dụng sợi truyền thống như sợi thủy tinh hoặc sợi aramid, các đặc tính tuyệt vời của vật liệu tổng hợp CFRP bao gồm:

Nhẹ

Vật liệu cốt sợi thủy tinh truyền thống sử dụng sợi thủy tinh liên tục với số lượng 70% (trọng lượng thủy tinh / tổng trọng lượng) và thường là 0,065 pound mỗi inch khối.

Cường độ cao

Vật liệu tổng hợp CFRP, mặc dù có trọng lượng nhẹ, nhưng có độ bền cao hơn và độ cứng lớn hơn trên mỗi đơn vị trọng lượng hỗn hợp CFRP so với vật liệu tổng hợp sợi thủy tinh.
Ưu điểm này thậm chí còn rõ rệt hơn khi so sánh với vật liệu kim loại.

Ví dụ, kinh nghiệm cho chúng ta biết rằng vật liệu CFRP chỉ nặng 1/5 thép trong điều kiện cường độ bằng nhau so với thép.

Hãy tưởng tượng tại sao tất cả các nhà sản xuất ô tô đang nghiên cứu sử dụng sợi carbon thay vì thép để cải thiện hiệu suất của họ.
Khi vật liệu tổng hợp CFRP được so sánh với nhôm, một trong những kim loại nhẹ nhất, theo giả định cơ bản, độ bền của vật liệu nhôm gấp khoảng 1,5 lần trọng lượng của thân sợi carbon.

vật liệu tổng hợp sợi carbon được sử dụng trong xe hơi

Tất nhiên, có nhiều biến số khác trong thí nghiệm có thể ảnh hưởng đến kết quả so sánh. Ví dụ, loại và chất lượng của vật liệu là khác nhau, và quy trình trộn, quy trình sản xuất, cấu trúc sợi và chất lượng cũng cần phải được tính đến.

Nhược điểm của vật liệu tổng hợp sợi carbon

Giá cao

Mặc dù hiệu suất tuyệt vời của vật liệu tổng hợp CFRP, tại sao sợi carbon không được sử dụng rộng rãi trong sản xuất sản phẩm?
Hiện tại, chi phí sản xuất vật liệu composite CFRP quá cao. Theo các điều kiện thị trường hiện tại (cung và cầu), loại sợi carbon (hàng không vũ trụ so với cấp thương mại), kích thước của bó sợi là khác nhau, và giá của sợi cũng được đánh giá.

Giá mỗi pound nguyên liệu sợi carbon có thể thay đổi từ 5 đến 25 lần so với giá sợi thủy tinh. So với thép, chi phí cao của vật liệu CFRP thậm chí còn nổi bật hơn.

Độ dẫn nhiệt

Điều này có thể được sử dụng cả như một lợi thế trong vật liệu tổng hợp sợi carbon và là một nhược điểm trong các ứng dụng thực tế. Sợi carbon cực kỳ dẫn điện, trong khi sợi thủy tinh được cách nhiệt. Nhiều sản phẩm sử dụng sợi thủy tinh thay vì sợi carbon hoặc kim loại vì chúng yêu cầu cách nhiệt nghiêm ngặt.
Trong sản xuất các tiện ích, nhiều sản phẩm yêu cầu sử dụng sợi thủy tinh. Ví dụ, việc sản xuất thang sử dụng sợi thủy tinh làm thang vì khả năng bị điện giật giảm nhiều khi thang sợi thủy tinh tiếp xúc với đường dây điện.

Thang sợi carbon cực kỳ dẫn điện và hậu quả là không thể tưởng tượng được.

Mặc dù chi phí cao của vật liệu tổng hợp sợi carbon, với sự tiến bộ của công nghệ, ngày càng có nhiều sản phẩm hiệu quả cao chỉ quanh quẩn.
Có lẽ trong suốt cuộc đời, chúng ta sẽ có thể chứng kiến một loạt các ứng dụng của các sản phẩm sợi carbon hiệu suất cao trong thị trường tiêu dùng, sản xuất công nghiệp và sản xuất ô tô.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

viTiếng Việt