Kyke: 94 Skrywer: Werfredakteur Publiseertyd: 2024-08-15 Oorsprong: Werf
Glasvesel, koolstofvesel en aramidvesel is tans almal algemeen gebruikte versterkingsmateriale.
Veselglas
Koolstofveselstof
Aramid(Kevlar®）Stof
Treksterkte is die maksimum spanning wat 'n materiaal kan weerstaan voordat dit gestrek word. Sommige nie-bros materiale vervorm voordat dit breek, maar Kevlar ® (aramide) vesels, koolstofvesels en E-glasvesels is broos en breek met min vervorming. Treksterkte word gemeet as krag per oppervlakte-eenheid (Pa of Pascal).
Spanning is die krag en vervorming is die defleksie as gevolg van spanning. Die tabel hieronder toon 'n vergelyking van die treksterkte van drie algemeen gebruikte versterkingsvesels: koolstofvesel, aramidevesel, glasvesel en epoksiehars. Dit is opmerklik dat hierdie syfers slegs ter vergelyking is en dit kan verskil met die vervaardigingsproses, die samestelling van die epoksiehars, die formulering van die aramide, die voorlopervesel van die koolstofvesel, ens., en word in MPa uitgedruk.
Wanneer die digthede van die drie materiale vergelyk word, kan beduidende verskille tussen die drie vesels gesien word. As drie monsters van presies dieselfde grootte en gewig gemaak word, word dit vinnig duidelik dat Kevlar®-vesels baie ligter is, met koolstofvesels wat 'n naby tweede kom en E-glasvesels die swaarste. Daarom, vir dieselfde gewig van saamgestelde, kan hoër sterkte verkry word met koolstofvesel of Kevlar®. Met ander woorde, enige struktuur gemaak van koolstofvesel of Kevlar®-komposiete wat 'n gegewe sterkte vereis, is kleiner of dunner as een wat van glasvesel gemaak word. Nadat monsters gemaak en getoets is, sal gevind word dat glasveselsamestellings byna twee keer soveel weeg as Kevlar® of koolstofvesellaminate. Dit beteken dat baie gewig bespaar kan word deur Kevlar® of koolstofvesel te gebruik. Hierdie eienskap word sterkte-tot-gewig-verhouding genoem.
Young se modulus is 'n maatstaf van die styfheid van 'n elastiese materiaal en is 'n manier om 'n materiaal te beskryf. Dit word gedefinieer as die verhouding van eenassige (in een rigting) spanning tot eenassige vervorming (vervorming in dieselfde rigting). Young se modulus = spanning/vervorming, wat beteken dat materiale met 'n hoë Young se modulus stywer is as dié met 'n lae Young se modulus.
Die styfheid van koolstofvesel, Kevlar® en glasvesel verskil aansienlik. Koolstofvesel is ongeveer twee keer so styf as aramidevesel en vyf keer styf as glasvesel. Die nadeel van koolstofvesel se uitstekende styfheid is dat dit geneig is om meer bros te wees. Wanneer dit misluk, is dit geneig om nie veel spanning of vervorming te toon nie.
Beide Kevlar® en koolstofvesel is bestand teen hoë temperature en het nie 'n smeltpunt nie. Beide materiale is gebruik in beskermende klere en brandbestande materiaal. Glasvesel sal uiteindelik smelt, maar is ook hoogs bestand teen hoë temperature. Matglasvesels wat in geboue gebruik word, kan natuurlik ook brandweerstand verhoog.
Koolstofvesel en Kevlar® word gebruik om beskermende brandbestryding of sweiskomberse of klere te maak. Kevlar-handskoene word dikwels in die vleisbedryf gebruik om die hande te beskerm wanneer messe gebruik word. Die hittebestandheid van die matriks (gewoonlik epoksie) is ook belangrik aangesien die vesels selde op hul eie gebruik word. Wanneer dit aan hitte blootgestel word, word epoksiehars vinnig sag.
Koolstofvesel gelei elektrisiteit, maar Kevlar® en glasvesel nie. Kevlar® word gebruik om drade in transmissietorings te trek. Alhoewel dit nie elektrisiteit gelei nie, absorbeer dit water en water gelei elektrisiteit. Daarom moet 'n waterdigte laag op Kevlar in sulke toepassings aangebring word.
Omdat koolstofvesel elektrisiteit kan gelei, word galvaniese koppelkorrosie 'n probleem wanneer dit met ander metaaldele in aanraking kom.
Aramidvesels sal afbreek in sonlig en hoë UV-omgewings. Koolstof- of glasvesels is nie baie sensitief vir UV-straling nie. Sommige algemeen gebruikte matrikse soos epoksieharse word egter in sonlig behou waar dit sal wit word en sy sterkte verloor. Polyester- en vinielesterharse is meer bestand teen UV, maar swakker as epoksieharse.
As 'n onderdeel herhaaldelik gebuig en reguit gemaak word, sal dit uiteindelik misluk as gevolg van moegheid. Koolstofvesel is ietwat sensitief vir moegheid en is geneig om katastrofies te misluk, terwyl Kevlar® meer bestand is teen moegheid. Glasvesel is iewers tussenin.
Kevlar® is hoogs bestand teen skuur, wat dit moeilik maak om te sny. een van die algemene gebruike van Kevlar® is as beskermende handskoene vir areas waar hande deur glas gesny kan word of waar skerp lemme gebruik word. Koolstof- en glasvesels is minder bestand.
Aramidvesels is sensitief vir sterk sure, alkalieë en sekere oksideermiddels (bv. natriumhipochloriet), wat veselafbraak kan veroorsaak. Gewone chloorbleikmiddels (bv. Clorox®) en waterstofperoksied kan nie saam met Kevlar® gebruik word nie. Suurstofbleikmiddels (bv. natriumperboraat) kan gebruik word sonder om aramiedvesels te beskadig.
Koolstofvesels is baie stabiel en ongevoelig vir chemiese afbraak. Die epoksiematriks sal egter afbreek.
Om koolstofvesels, Kevlar® en glas optimaal te laat presteer, moet hulle in die matriks (gewoonlik epoksiehars) in plek gehou word. Die vermoë van die epoksiehars om aan die verskillende vesels te bind is dus krities.
Beide koolstof- en glasvesels kan maklik aan epoksie kleef, maar die aramide-vesel-epoksiebinding is nie so sterk soos verlang nie, en hierdie verminderde adhesie laat waterpenetrasie plaasvind. As gevolg hiervan, beteken die gemak waarmee aramidvesels water kan absorbeer, tesame met die ongewenste adhesie aan epoksie, dat as die oppervlak van die kevlar®-komposiet beskadig word en water kan inkom, dan kan Kevlar® water langs die vesels absorbeer en die komposiet verswak.
Aramid is liggoud in sy natuurlike toestand, dit kan gekleur word en kom nou in baie mooi skakerings. Glasvesel is ook beskikbaar in gekleurde weergawes. Koolstofvesel is altyd swart en kan met gekleurde aramid gemeng word, maar dit kan nie self gekleur word nie.
Nadat ons bogenoemde 11 items vergelyk het, het ons 'n voorlopige begrip van die drie materiale verkry.
Die spesifieke keuse van materiaal sal afhang van die spesifieke toepassing en ekonomiese oorwegings om tot 'n bevredigende oplossing te kom.
As jy enige vrae het, kontak asseblief JLON-span, wat professionele tegniese ondersteuning kan verskaf om jou te help om koste te optimaliseer en tyd en moeite te bespaar.
