Materjali komposti bbażati fuq reżina rinfurzata bil-fibra tal-karbonju ntużaw ħafna f'diversi industriji bħat-teknoloġija aerospazjali, skuters tad-dar, u elettronika ta 'teknoloġija għolja minħabba s-saħħa tax-xogħol ħfief, għolja tagħhom u reżistenza qawwija għall-korrużjoni. Minħabba l-prestazzjoni tal-prodott notevoli tiegħu f'ambjenti umdi u ta 'temperatura għolja, temperatura tqila, u kontroll moderat tal-kuntratt, dan l-artikolu se jistudja b'mod lonġitudinali l-bidliet fil-prestazzjoni tax-xogħol u l-mekkaniżmu ta' materjali komposti rinfurzati bil-fibra tal-karbonju f'ambjenti ħarxa b'temperaturi umdi inkontrollabbli, u jgħaqqdu minnhom b'kontenut Esperimentali speċifiku u każijiet ta' applikazzjoni huma analizzati.
Ambjent b'umdità u temperatura inkontrollabbli għandu impatt akbar fuq il-prestazzjoni u l-mekkaniżmu tal-materjali komposti tal-fibra tal-karbonju. Mil-lat mekkaniku, ambjent ta 'tixjiħ sħun jikkawża ħsara lill-interface bejn ir-reżina u l-fibra. Mikroskopikament, ir-reżina u l-fibra se jkunu separati. Din l-interface Is-separazzjoni se twassal għal tnaqqis fil-prestazzjoni ġenerali tal-materjal kompost, u b'hekk taffettwa l-proprjetajiet mekkaniċi. Minn perspettiva makro, il-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjali komposti se jitnaqqsu b'mod sinifikanti, u joħolqu theddida għas-sigurtà tal-istruttura ġenerali.
Ambjenti termali umdi jistgħu wkoll jikkawżaw degradazzjoni tal-prestazzjoni:
Saħħa tat-tensjoni: Is-saħħa tat-tensjoni ta 'materjali komposti tonqos, speċjalment taħt kundizzjonijiet ta' umdità u temperatura għolja; Saħħa ta 'shear interlaminari: Il-qerda ta' l-interface bejn ir-reżina u l-fibra twassal għal tnaqqis fis-saħħa ta 'shear interlaminar ta' materjali komposti; Modulu: Modulu tat-tensjoni Volum niżel ftit.
Fid-dokument "Studju komparattiv dwar il-Proprjetajiet tat-Tixjiħ tal-Umdità u s-Sħana ta' Tipi Differenti ta' Materjali Komposti Rinfurzati bil-Fibra", komposti tal-fibra tal-karbonju unidirezzjonali (CFRP), komposti tal-fibra tal-ħġieġ (GFRP), u komposti tal-fibra tal-kittien (FRP) b'kontenut ta 'fibra tal-karbonju ta' 60%6 twettqu. Twettaq test ta 'tixjiħ bis-sħana bis-sħana, u l-esperiment wera li wara t-tixjiħ f'ambjent sħun u umdu, is-saħħa tat-tensjoni u s-saħħa interlaminar shear ta' materjali komposti tal-fibra tal-ħġieġ naqsu b'mod sinifikanti, u l-modulu tat-tensjoni naqas ftit. Wara t-tnixxif, il-proprjetajiet tat-tensjoni rkupraw, iżda s-saħħa tal-shear interlaminari kienet diffiċli biex tfieq. Jista 'jidher li d-degradazzjoni tal-prestazzjoni bħall-idroliżi tal-fibra tal-ħġieġ u d-debonding tal-interface li sseħħ matul il-proċess tat-tixjiħ tal-materjali komposti tal-fibra tal-ħġieġ hija bidla irriversibbli.
Il-komposti tal-fibra tal-kittien se jipplastiċizzaw wara li jassorbu l-ilma, u s-saħħa tat-tensjoni tiżdied ftit, filwaqt li l-modulu tat-tensjoni u s-saħħa tal-shear interlaminari se jibqgħu stabbli wara tnaqqis qawwi. Wara t-tnixxif, is-saħħa tat-tensjoni ma tistax tiġi rrestawrata jew saħansitra tonqos b'mod sinifikanti, filwaqt li l-modulu tat-tensjoni u s-saħħa ta 'shear interlaminar jiżdiedu b'mod sinifikanti. Dan il-fenomenu huwa relatat mill-qrib ma 'bidliet bħall-plastikizzazzjoni tal-umdità, l-espansjoni, u d-degradazzjoni tal-fibri u l-matriċi.
Il-komposti tal-fibra tal-karbonju huma differenti miż-żewġ materjali msemmija hawn fuq. Hekk kif iż-żmien tat-tixjiħ jiżdied, il-proprjetajiet tat-tensjoni tal-komposti tal-fibra tal-karbonju kważi jibqgħu mhux mibdula, iżda s-saħħa ta 'shear interlaminar tonqos ftit. Wara t-tnixxif, il-proprjetajiet tat-tensjoni u l-proprjetajiet ta 'shear ta' bejn is-saffi jerġgħu lura għall-istat oriġinali tagħhom. Wieħed jista 'jara li anke jekk il-materjal kompost tal-fibra tal-karbonju jiġi affettwat matul il-proċess tat-tixjiħ f'ambjent umdu u sħun, jerġa' lura għall-forma oriġinali tiegħu wara t-tnixxif u għandu reżistenza tajba għall-umdità u s-sħana.
Għalkemm materjali komposti tal-fibra tal-karbonju għandhom reżistenza aħjar għall-umdità u s-sħana, aġġustamenti speċifiċi tal-prodott għadhom meħtieġa f'applikazzjonijiet ta 'produzzjoni attwali biex jiżguraw applikazzjoni aħjar tal-prodott. Fir-rapport "Riċerka dwar il-Prestazzjoni tal-Partijiet Saħħan tal-Fibra tal-Karbonju Domestika CCF30 u l-Materjali Komposti CC[300/EH503R3", sar studju dwar it-tixjiħ ta 'materjali komposti speċifiċi bbażati fuq ir-reżina tal-fibra tal-karbonju f'ambjenti sħan u umdi. L-istudju wera li: materjali komposti CCF300/EH503R3 ġew ittestjati f'kundizzjonijiet ta' 1,000-stat f'temperatura tal-kamra. Taħt l-ambjent, 90% tal-morfoloġija tal-ksur tat-tensjoni turi ħsara fil-matriċi, u l-fibra tal-karbonju m'għandhiex ksur ovvju. Il-wiċċ tal-fibra tal-malji huwa mgeżwer b'ammont kbir ta 'reżina, li juri li l-fibra tal-karbonju u r-reżina għandhom proprjetajiet qawwija ta' twaħħil interfacial. Fl-ambjent tat-test ta '93 grad / niexef, seħħ ammont żgħir ta' tiċrit tar-reżina u debonding ħafif tal-fibra tal-karbonju. Wara t-trattament f'ambjent ta 'sħana umda, minħabba ż-żieda fit-temperatura tal-ambjent tat-test, numru żgħir ta' xquq dehru tul l-assi tal-fibra, u l-ammont ta 'reżina mgeżwra fuq il-wiċċ tal-fibra naqas. Id-debonding jiżdied u l-forza tat-twaħħil bejn il-fibra u r-reżina tiddgħajjef. Madankollu, f'temperatura tat-test ta '132 grad / wet, il-fibra tal-karbonju u r-reżina xorta jistgħu jiġu kkombinati sewwa, li juri li l-materjal kompost CCF300/EH503R3 għandu prestazzjoni ta' interface eċċellenti u reżistenza għall-umdità u s-sħana.
Fil-qosor, ibbażat fuq il-prodotti attwali u l-esperjenza tal-produzzjoni tal-passat, nistgħu nfasslu pjan ta 'disinn tal-prodott għal materjali komposti tal-fibra tal-karbonju b'mod immirat, inkejlu r-rekwiżiti tal-prestazzjoni skont il-kundizzjonijiet tal-applikazzjoni tal-prodott, u nibdew aktar mill-matriċi tar-reżina, mudell prekursur tal-fibra tal-karbonju , skema ta 'modifika, proċess ta' molding, eċċ., Biex tispeċifika pjan ta 'disinn raġonevoli biex tiżgura l-prestazzjoni attwali tal-applikazzjoni tagħha. Din hija eżattament il-loġika sottostanti taċ-Ċina biex tħares lejn it-tpinġijiet tal-prodott l-ewwel u mbagħad tifhem ir-rekwiżiti tal-applikazzjoni tal-prodott tagħha, u mbagħad tagħti l-pjan tad-disinn aktar tard.
Bil-progress kontinwu fil-qasam tal-materjali, il-prestazzjoni mxarrba u tas-sħana tal-materjali komposti tal-fibra tal-karbonju tista 'titjieb aktar permezz tal-modifika tal-interface u t-titjib tal-prestazzjoni tal-prekursur, u d-derivattivi komposti tal-fibra tal-karbonju se jkollhom ukoll rwol indispensabbli u importanti f'aktar oqsma .
