Знакомство с листами из углеродного волокна AHD
С момента своего основания в 1994 году компания AHD Polymer Group прочно укоренилась в индустрии инженерных пластмасс. За прошедшие годы мы превратились в ведущего поставщика комплексных решений для производства полуфабрикатов из пластмасс в Китае. Наша непоколебимая приверженность технологическим инновациям в сочетании с современным производственным комплексом площадью 20 000 квадратных метров, оснащенным более чем 250 импортными линиями по производству пластика, позволяет нам предлагать разнообразный ассортимент высококачественной продукции. К ним относятся листы и стержни, изготовленные из таких материалов, как ПП, ПЭЭК, ПЭ, ПОМ, ПК, АБС, ПУ, ПА6 (нейлон 6), ПЭИ, ППС и ПТФЭ. Наша продукция нашла применение в широком спектре передовых производственных секторов, включая автомобилестроение, электронику и аэрокосмическую промышленность.
Лист из углеродного волокна AHD также называют полимерным листом, армированным углеродным волокном, или пластиковым листом, армированным углеродным волокном.
Высококачественные листы из углеродного волокна: непревзойденная прочность, легкий дизайн
Основные преимущества и особенности листов углепластика
Характеристики углепластика намного превосходят характеристики традиционных металлических материалов, а в некоторых областях даже превосходят титановые сплавы. Его основные преимущества можно резюмировать как «легкий, прочный, долговечный и компактный»:
1. Легкий и высокопрочный, с выдающейся удельной прочностью/удельным модулем упругости.
Удельная прочность (прочность/плотность): Углеродное волокно имеет предел прочности примерно 2000-7000 МПа, при этом его плотность составляет всего 1,7-2,0 г/см³. Таким образом, удельная прочность листов углепластика может достигать 20-50 раз, чем у стали и в 10-20 раз, чем у алюминия. При сохранении тех же требований к прочности вес можно уменьшить на 50–70%.
Удельный модуль (жесткость/плотность): Углеродное волокно имеет модуль упругости примерно 200-600 ГПа (по сравнению со сталью) и более низкую плотность, что делает его подходящим для применений, требующих высокой жесткости при одновременном снижении веса.
2. Отличная устойчивость к коррозии и атмосферным воздействиям.
Углеродные волокна по своей природе химически стабильны и не вступают в реакцию с кислотами, щелочами и солями (повреждения могут возникнуть только в сильно окислительных средах, таких как высокотемпературная концентрированная серная кислота). Матрица смолы может быть оптимизирована для обеспечения устойчивости к химической коррозии. Таким образом, панели из углепластика намного превосходят металлические в таких средах, как влажность, солевой туман (например, морская среда) и химическая коррозия.
3. Отличная усталостная и ударопрочность.
Предел выносливости металлических материалов обычно составляет 30–50 % от их предела прочности, в то время как предел выносливости углепластика может достигать 60–80 % от его предела прочности, что делает его более прочным при длительных циклических нагрузках (например, в условиях повторяющихся напряжений лопастей ветряных турбин и крыльев самолетов).
Углеродные волокна разрушаются путем выдергивания волокон одно за другим, а не мгновенно. Таким образом, панели из углепластика лучше, чем сталь и алюминий, поглощают ударные нагрузки (например, столкновения и вибрации). (Ударопрочность можно еще больше повысить, определив ориентацию укладки.)
4. Высокая стабильность размеров.
Углепластик имеет чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения (КТР), значительно ниже, чем у стали и алюминия. В средах, подверженных резким колебаниям температуры (например, в космических кораблях и конструкциях, поддерживающих прецизионные приборы), панели из углепластика устойчивы к деформации и сохраняют превосходную точность размеров.
5. Высокая свобода дизайна и возможность настройки.
Регулируя ориентацию укладки углеродного волокна (0 °, ± 45 °, 90 ° и т. д.), количество слоев, тип волокна (например, T300, T700, T1000) и состав смолы, можно точно контролировать прочность, жесткость, демпфирование и другие свойства панели из углепластика, достигая «индивидуального дизайна».
6. Другие свойства
Проводимость и электромагнитное экранирование: Углеродное волокно само по себе обладает превосходной электропроводностью (приблизительно 10³-10⁵ См/м). Благодаря компоновке панелей из углепластика можно обеспечить возможность электромагнитного экранирования (например, в защищенных от помех корпусах для электронных устройств).
Снижение вибрации и шума: вязкоупругость смоляной матрицы поглощает энергию вибрации, а высокая собственная частота углепластиковых панелей делает их пригодными для гашения вибрации платформ для прецизионных инструментов (таких как крепления для астрономических телескопов).
Характеристики препрега из черного листа из углеродного волокна
1. Узор саржевого переплетения
Наши листы из углеродного волокна имеют рисунок саржевого переплетения, обычно в конфигурации 2x2 или 4x4. Этот рисунок характеризуется чередующимся расположением нитей из углеродного волокна сверху и снизу, создавая отчетливый диагональный вид. Саржевое переплетение имеет ряд преимуществ. Во-первых, по сравнению с некоторыми другими узорами переплетения, такими как простое плоское переплетение 1x1, саржевое переплетение более равномерно распределяет нагрузку по полотну. Он имеет меньше точек концентрации напряжений, что значительно повышает устойчивость материала к растрескиванию и разрушению при механических нагрузках. Это имеет решающее значение для применений, в которых лист из углеродного волокна может подвергаться сложным напряженным состояниям, например, в компонентах аэрокосмической отрасли или высокопроизводительных автомобильных деталях.
Во-вторых, саржевое переплетение обеспечивает повышенную драпируемость. В процессе производства он легче приспосабливается к изогнутым или сложным поверхностям, что позволяет производить компоненты сложной формы. Это свойство расширяет диапазон применения наших листов из углеродного волокна, поскольку их можно использовать для создания деталей, требующих точной формы и подгонки формы.
2. Содержание смолы и срок хранения.
Содержание смолы в наших препрегах из углеродного волокна точно контролируется на уровне 42 ± 2%. Содержание смолы тщательно оптимизировано для достижения баланса между механическими свойствами углеродных волокон и общими характеристиками композита. Правильное содержание смолы гарантирует, что углеродные волокна хорошо скреплены друг с другом, эффективно передавая нагрузки между ними. Если содержание смолы слишком низкое, материала может не хватить для адекватного связывания волокон, что приведет к снижению межламинарной прочности на сдвиг и общей структурной целостности. С другой стороны, избыточное содержание смолы может увеличить вес изделия, а также снизить некоторые желательные механические свойства, такие как жесткость и соотношение прочности к весу.
Что касается срока хранения, наши препреги из углеродного волокна имеют разные характеристики в зависимости от температуры хранения. При температуре 25 ℃ срок хранения составляет 8–10 дней, а при температуре - 5 ℃ его можно продлить до 180 дней. Крайне важно хранить препреги в рекомендуемых температурных условиях. Более высокие температуры могут ускорить процесс отверждения смолы, снижая ее удобство использования и потенциально влияя на конечные свойства отвержденного листа из углеродного волокна. При хранении при низких температурах важно убедиться, что препреги правильно упакованы, чтобы предотвратить впитывание влаги, поскольку влага также может отрицательно повлиять на характеристики смолы и общее качество композитного материала.
Спрос на детали для обработки листов из углеродного волокна сконцентрирован в областях с жесткими требованиями к «легкому весу, высокой точности и длительному сроку службы». Ниже приведены четыре основных сценария и их конкретные характеристики спроса:
1. Промышленные роботы и оборудование для автоматизации: наибольший спрос и самый быстрый рост
Характеристики спроса: Требуется высокочастотная мелкосерийная индивидуализация с чрезвычайно высокими требованиями к точности деталей и усталостной прочности.
2. Аэрокосмическая отрасль: потребность в высокой стоимости и высокой надежности
Характеристики спроса: К спутникам, дронам и другим космическим аппаратам предъявляются строгие требования к весу деталей, стабильности размеров и радиационной стойкости.
3. Новое энергетическое оборудование: жесткие требования к легкости ветровой и фотоэлектрической энергии.
Требования к характеристикам: Ветроэнергетическое оборудование должно выдерживать сильные ветровые нагрузки и сильную коррозию солевого тумана на больших высотах; Фотоэлектрическое оборудование должно стабильно работать на открытом воздухе в течение длительного периода времени.
4. Медицинское оборудование: требования высокой точности и биосовместимости
Характеристики спроса: Рабочие столы оборудования КТ/МРТ требуют низкого рассеяния излучения и высокой жесткости; хирургические роботы-манипуляторы требуют субмиллиметровой точности позиционирования.
Свяжитесь