你对单向碳纤维面料了解多少?hth华体会
单向碳纤维织物的优点hth华体会
单向碳纤维织物是一种碳纤维增强材料,它是无纺布的,所有纤维都沿单一平行方向运行。这种面料的纤维之间没有缝隙,而且是平铺的。没有一种横截面编织是用另一个方向将纤维强度分成两半。这样可以使纤维密度集中,提供最大的纵向拉伸潜力,比任何其他织物都要大。作为比较,这是结构钢在重量密度的五分之一时纵向抗拉强度的3倍。
同样,由碳纤维制成的复合材料部件在纤维颗粒的方向上提供其最终强度。因此,使用单向碳纤维织物作为其唯一增强的复合材料部件仅在两个方向(纤维方向)上提供最大强度,并且具有极高的硬度。这种定向强度特性使其成为一种各向同性材料,类似于木材。在零件铺层过程中,单向织物可以在不同角度方向上重叠,在不牺牲刚度的情况下获得多个方向的hth华体会强度。此外,在铺层过程中,单向织物可与其他碳纤维织物织物进行分层,以获得不同hth华体会的定向强度性能或美观性。
单向面料也有很轻的重量;hth华体会甚至比编织的还要轻。这使得精密零件和精密工程的结构更加可控。
此外,与编织碳纤维相比,单向碳纤维也更经济。这是由于它的整体纤维含量较低和较少密集的编织过程。这可以节省原本看起来昂贵但性能优异的零件的生产成本。
单向碳纤维织物的缺点hth华体会
单向碳纤维增强的最大优点也是其最大缺点。它们不适用于需要很大的各向异性强度特性(所有方向的强度)的部件。用于汽车和其他需要全方位强度的多维应用的复合材料部件应使用不同风格的编织,如平纹、斜纹或缎纹。你也可以在我们的网站上找到其他款式。
另一个潜在的缺点是,由单向碳纤维制成的复合材料部件具有非常普通的单一颗粒表面。如果制造商想要拥有那种美丽的、标志性的碳纤维饰面,他们通常会使用单层编织织物作为叠层的最外层。例如,自行车车架通常是由多层单向织物按不同方向堆叠而成,以获得最大强度和刚度,然后用3K斜纹碳纤维织物(# 1069)的“标志性”碳纤维外观。
单向碳纤维的用途
图片来源IStock Photo。
单向加固是最重要的前后强度应用的理想选择。例如,长管状结构,只在前进和反向移动,如火箭、飞机和船只,通常使用单向碳纤维作为加固。你会发现大多数用于框架(如背包、自行车)的碳纤维管都使用单向碳纤维,因为它重量轻,硬度高。对于娱乐和业余爱好者市场,它也经常出现在模型飞机,无人机,模型船,模型火箭,自行车和休闲棒(曲棍球,徒步旅行,长曲棍球等)。
碳纤维和树脂的进步也使得单向碳纤维增强在建筑和结构工程中更受欢迎。由于碳纤维具有优异的强度,在桥梁和建筑修复等应用中,它是木材或金属的理想替代品。碳纤维有多种复合形式,缩短施工时间,提供更好的耐久性,并最大限度地降低维护成本.
图片来源IStock Photo。
单向碳纤维的轻质量和刚度也被用于宽涡轮叶片。
根据这篇来自Composites World的文章在美国,增加的刚度和更轻的重量允许更长,更薄的叶片。增加的长度导致更大的扫掠区域,更薄、更轻的叶片对空气运动更敏感,这两者都提供了更大的能量输出。
单向碳纤维套也被用于自行车车架和杆外的运动中。优异的抗疲劳性、重量轻和刚性使单向碳纤维成为假肢叶片的理想材料,比如残奥会短跑运动员使用的那些.单向碳纤维织物也被用于短跑和自行车鞋的鞋底,在能源效率至hth华体会关重要的比赛场景中,以最小的重量提供极端的刚度。
选择正确的单向碳纤维
卡塔尔世界杯64强fiberglast的特点是选用真正的无纺布单向织物。在我们的单向织物中,纤维由少量的聚酯粘合剂结hth华体会合,占整体结构的比例不到3%。它们是用一种轻施胶的化学物质完成的,以防止纤维在处理过程中磨损。该粘合剂只用于材料的一侧,以提供一个清洁的,相对的碳面,没有扭曲或卷曲的纤维。其他品牌的单向面料有时会在粘合剂上有轻微的进进出出的编织,这不是真正的单向面料。即使是轻微的编织也会降低单方向的最大强度。
所有fiber卡塔尔世界杯64强 Glast的单向面料都是12英寸宽。hth华体会这种宽度使它们易于使用,因为它们可以并排放置,形成无缝的最终部分。这也使它们更容易储存、携带和运输。我们所有的面料还使用至hth华体会少具有33.4拉伸模量的纤维,以获得出色的刚度,以及至少711 KSI的抗拉强度。我们的中间模量织物拥有40 MSI的模量和820 KSI的抗拉强度。这些特性将改变在你的层压板部分,很大程度上取决于你的树脂。例如,用我们的#2596中间模量织物制成的典型层压板的抗拉强度至少为470 KSI。你可以将其与可声称高达80 KSI的钢进行比较。
像其他面料一样,单向面hth华体会料按重量分类为“盎司/平方码”。因此,9盎司的布料每平方码重9盎司。一般来说,织物越重,在最终的复合材料部分中用于增加厚度和强度的纤维数量就越多。此外,像其他面料一样,你可以多层叠hth华体会几层以增加强度。
卡塔尔世界杯64强fiber Glast目前提供四种单向碳纤维面料。hth华体会下面是每种面料的总结,你可以找到一种满足你独特需求的面料。
零件编号(干) |
零件号(预浸料) |
宽度 |
织物重量 |
收益率 |
公称厚度 |
纤维 |
模量 |
纤维拖 |
纤维拉伸模量 |
纤维抗拉强度 |
# 2585 |
|
12英寸(305mm) |
4.0 oz/yd²(136 gsm) |
35.2英尺/磅(23.7米/公斤) |
0.006英寸(0.15毫米) |
t - 700 sc |
SM |
12 k |
33.4 MSI |
711年KSI |
# 2596 |
# 3114 |
12英寸(305mm) |
4.3 oz/yd²(146 gsm) |
33.2英尺/磅(22.3米/公斤) |
0.006英寸(0.15毫米) |
HT IM7 |
即时通讯 |
12 k |
40.0 MSI |
820年KSI |
# 2583 |
# 3112 |
12英寸(305mm) |
9.0 oz/yd²(305 gsm) |
15.9英尺/磅(10.7米/千克) |
0.014英寸(0.36毫米) |
t - 700 sc |
SM |
12 k |
33.4 MSI |
711年KSI |
# 2595 |
|
12英寸(305mm) |
22.3 oz/yd²(756 gsm) |
6.5英尺/磅(4.3米/千克) |
0.03英寸(0.76毫米) |
t - 700 sc |
< > SM |
24 k |
33.4 MSI |
711年KSI |
这种每平方码4.0盎司的碳纤维织物是我们单向碳增强材料中重量最轻的。每平方码只有4盎司。轻巧的重量使其非常适合精确的上篮,并且对于不需要笨重织物提供的极端强度的极轻重量部件来说是无与伦比的。hth华体会正因为如此,它在模型飞机、船只、无人机或火箭等超轻型部件上很受欢迎。它还可以用于娱乐用途,如曲棍球棒和徒步旅行棒。
这种单向纤维是由中间模量纤维制成的。纤维模量是衡量纤维刚度的指标。我们使用的中间模量纤维具有40 Msi的拉伸模量,比我们其他织物中使用的标准模量纤维(20 Msi)提供更大的刚度。hth华体会正因为如此,它通常用于航空航天工业或高性能赛车应用,要求最大刚度单向强度性能。轻重量仍然适用于其他精度,但高强度,专业应用。
这种织物现在也可以作为预浸料使用(# 2114),其中包括已经内置在织物中的树脂系统。你可以在室温下储存这种织物(最多12个月),然后加热和加压使其固化。这一过程产生最大的强度重量特性,这在航空航天应用中总是受到追捧。
我们的9盎司织物提供了更多的厚度和强度,以更大的抗疲劳要求的部分。该织物采用了拉伸模量大于20 MSI的标准模量纤维。它比一些更薄,重量更轻的织物更容易工作,并且容易湿润。hth华体会这是最广泛地用于所有海洋用途,包括船体,赛车,甚至甲板梁上的游艇。这种织物也常用于休闲手杖和自行车架。
与前面的织物一样,这种织物也可作为预浸料(# 2112)与我们的室温树脂已经集成。除了上面提到的好处,预浸工艺还最大限度地减少了碳纤维复合材料生产中的混乱和节省时间,使这种特殊的织物成为自行车车架制造商的最爱。
最后,我们的22.3盎司/平方码织物是我们的单向织物中最重的。hth华体会它与较大的24K拖一起使用,以提供非常厚的(0.030”)织物。这种重纤维束需要不同的装订系统,这就是最先进的绗缝装订使这成为可能。痕迹±45°的粘合剂仍然只在织物的一面,提供一个光滑,清洁的另一面。所有纤维保持其未扭曲,真正的无纺布性质,发现在我们的其他单向织物。hth华体会
这种织物用于重型应用,如建筑加固,包括桥梁、桅杆和建筑物。这种织物将是工程师们的最爱,他们希望增加以前由木材或钢铁制成的结构的强度。
单向上篮
当使用单向增强时,请确保面料光滑的、只有碳的一面向外,以达到最清洁的效果。同时,沿着纤维的方向涂抹树脂——反着纹理会使非织造纤维从粘合剂中挣脱出来。
湿法铺层是单向铺层最常见的方法,真空袋工艺可以提供最大的强度重量比。为了获得最佳效果,使用真空灌注工艺来实现理想的树脂与织物的比例,或我们上述的预浸单向织物。hth华体会与机织织物相比,真空输注会稍微困难一些,因为树脂输注过程较慢。
我们也推荐我们的系统2000环氧树脂作为首选树脂时,使复合材料部分从我们的单向碳纤维增强。我们面料上的所有整理都与我们的树脂系统兼hth华体会容。