پارچه مختلط آرامید-کربن: راهنمای نهایی خواص و برنامه ها

چیست پارچه مخلوط آرامید-کربن ؟

پارچه مخلوط آرامید-کربن یک ماده کامپوزیت با کارایی بالا است که ترکیب الیاف آرامید (معروف به چقرمگی) با الیاف کربن (مشهور به سختی) است. این ساختار ترکیبی نسبت های استحکام به وزن را ارائه می دهد و آن را برای برنامه های هوافضا ، خودرو و بالستیک ایده آل می کند. بر خلاف فیبر کربن خالص ، مؤلفه ARAMID مقاومت به ضربه را اضافه می کند ، در حالی که الیاف کربن مقاومت فشاری پایین آرامید را جبران می کنند.

پارچه بافته شده فیبر کربن مخلوط کربن مخلوط 3K 1000D/1500D

اجزای کلیدی پارچه ترکیبی

• الیاف آرام : پلیمرهای آلی مقاوم در برابر گرما با مقاومت کششی بالا
• الیاف کربن : ساختارهای کربن کریستالی سبک با سفتی برتر
• ماتریس پلیمر : به طور معمول رزین های اپوکسی یا ترموپلاستیک که الیاف را به هم وصل می کنند

پارچه مخلوط آرامید-کربن در مقابل kevlar : یک مقایسه دقیق

هنگام ارزیابی پارچه مخلوط آرامید-کربن در مقابل kevlar ، چندین تفاوت عملکرد پدیدار می شود. در حالی که Kevlar (یک نوع آرامید) در مقاومت بریده شده برتری دارد ، پارچه ترکیبی ثبات ابعادی و قدرت فشاری بهتری را ارائه می دهد.

مقایسه خصوصیات مکانیکی

مزایای خاص برنامه

• پارچه هیبریدی شکل بهتر از فشرده سازی نسبت به آرامید خالص را حفظ می کند
• الیاف کربن تغییر شکل خزش را در مقایسه با راه حل های همه آرامید کاهش می دهد
• Kevlar به دلیل خاصیت خاصیت ارتجاعی فیبر برای کاربردهای بالستیک خالص برتر است

بهترین رزین برای کامپوزیت های هیبریدی آرامید-کربن : معیارهای انتخاب

انتخاب بهترین رزین برای کامپوزیت های هیبریدی آرامید-کربن نیاز به تعادل چسبندگی ، ویژگی های پردازش و عملکرد استفاده نهایی دارد. سیستم رزین باید در حالی که در برابر ریزگرداندن مقاومت می کند ، انرژی های مختلف سطح فیبر را در خود جای دهد.

ماتریس عملکرد رزین

عوامل انتخاب بحرانی

• CTE (ضریب انبساط حرارتی) تطبیق بین الیاف و رزین
• ویژگی های جذب رطوبت برای برنامه های کاربردی در فضای باز
• پارامترهای انقباض درمان مؤثر بر ثبات بعدی

پارچه پارچه ای تجزیه و تحلیل صرفه جویی در وزن : مزایای مهندسی

در تجزیه و تحلیل صرفه جویی در وزن پارچه آرامید-کربن نشان می دهد که چرا این ماده حاکم بر برنامه های مهم و مهم است. در مقایسه با آلیاژهای آلومینیومی ، پارچه ترکیبی سفتی معادل را با کاهش وزن 60 ٪ فراهم می کند.

مقایسه وزن در بین مواد

فرصت های بهینه سازی را طراحی کنید

• کاهش بارهای اینرسی در اجزای متحرک
• نیاز به ساختار پشتیبانی پایین به دلیل کاهش جرم
• بهره وری انرژی بهبود یافته در برنامه های حمل و نقل

الگوهای بافندگی آرامید-کربن برای مقاومت در برابر ضربه : ملاحظات طراحی

بهینه سازی الگوهای بافندگی آرامید-کربن برای مقاومت در برابر ضربه مستلزم درک چگونگی تأثیر جهت گیری فیبر بر جذب انرژی است. پارچه های هیبریدی اغلب برای تعادل قابلیت افتادگی و عملکرد تأثیر از بافت تویل یا ساتن اصلاح شده استفاده می کنند.

مقایسه عملکرد الگوی بافندگی

استراتژی های انباشت لایه

• لایه های متناوب 0 درجه/90 درجه و 45 درجه پوند برای محافظت از ضربه چند محوره
• مناطق انتقال تدریجی بین مواد متفاوت برای جلوگیری از لایه برداری
• تکنیک های دوخت ترکیبی برای حفظ تراز فیبر در هنگام تغییر شکل

محدودیت دمای پارچه هیبریدی آرامید-کربن : ثبات حرارتی

درک محدودیت دمای پارچه هیبریدی آرامید-کربن برای برنامه های درجه حرارت بالا بسیار مهم است. در حالی که الیاف کربن در برابر گرمای شدید مقاومت می کنند ، مؤلفه aramid به طور معمول عملکرد کلی را تا 300-350 درجه سانتیگراد قرار می دهد.

خصوصیات عملکرد حرارتی

تکنیک های مدیریت حرارتی

• پوشش های سرامیکی محافظ برای خدمات با دمای بالا
• طرح های ترکیبی با لایه های محافظت حرارتی درجه بندی شده
• ادغام فعال خنک کننده در محیط های شدید $ $