Baxış sayı: 94 Müəllif: Sayt redaktoru Nəşr vaxtı: 2024-08-15 Mənşə: Sayt
Şüşə lifi, karbon lifi və aramid lifi hazırda geniş istifadə olunan möhkəmləndirici materiallardır.
Fiberglas
Karbon Fiber Parça
Aramid(Kevlar®) Parça
Dartma gücü, materialın uzanmadan əvvəl dözə biləcəyi maksimum gərginlikdir. Bəzi kövrək olmayan materiallar qırılmadan əvvəl deformasiyaya uğrayır, lakin Kevlar ® (aramid) lifləri, karbon lifləri və Elektron şüşə lifləri kövrəkdir və az deformasiya ilə qırılır. Dartma gücü vahid sahəyə düşən qüvvə ilə ölçülür (Pa və ya Paskal).
Stress güc, gərginlik isə stress nəticəsində əyilmədir. Aşağıdakı cədvəldə üç çox istifadə olunan möhkəmləndirici lifin dartılma müqavimətinin müqayisəsi göstərilir: karbon lifi, aramid lifi, şüşə lifi və epoksi qatranı. Qeyd etmək lazımdır ki, bu rəqəmlər yalnız müqayisə üçündür və onlar istehsal prosesi, epoksi qatranının tərkibi, aramidin tərkibi, karbon lifinin prekursor lifi və s. ilə dəyişə bilər və MPa ilə ifadə edilir.
Üç materialın sıxlığını müqayisə edərkən, üç lif arasında əhəmiyyətli fərqlər görünə bilər. Eyni ölçüdə və çəkidə üç nümunə hazırlanarsa, Kevlar® liflərinin daha yüngül olduğu, karbon liflərinin ikinci, E-şüşə liflərinin isə ən ağır olduğu aydın olur. Buna görə də, eyni çəkidə kompozit üçün daha yüksək güc karbon lifi və ya Kevlar® ilə əldə edilə bilər. Başqa sözlə, müəyyən bir güc tələb edən karbon lifindən və ya Kevlar® kompozitlərindən hazırlanmış istənilən struktur şüşə lifindən daha kiçik və ya nazikdir. Nümunələr hazırlandıqdan və sınaqdan keçirildikdən sonra məlum olacaq ki, şüşə lifli kompozitlər Kevlar® və ya karbon lifli laminatlardan təxminən iki dəfə ağırdır. Bu o deməkdir ki, Kevlar® və ya karbon lifindən istifadə etməklə çoxlu çəkiyə qənaət etmək olar. Bu xüsusiyyət güc-çəki nisbəti adlanır.
Young modulu elastik materialın sərtliyinin ölçüsüdür və materialı təsvir etmək üsuludur. Biroxlu (bir istiqamətdə) gərginliyin biroxlu deformasiyaya (eyni istiqamətdə deformasiyaya) nisbəti kimi müəyyən edilir. Young modulu = stress/deformasiya, yəni Young modulu yüksək olan materiallar aşağı Young modulu olan materiallardan daha sərtdir.
Karbon lifi, Kevlar® və şüşə lifin sərtliyi əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Karbon lifi aramid lifindən təxminən iki dəfə, şüşə lifindən isə beş dəfə daha sərtdir. Karbon lifinin əla sərtliyinin mənfi tərəfi onun daha kövrək olmasıdır. Uğursuz olduqda, çox gərginlik və ya deformasiya göstərməməyə meyllidir.
Həm Kevlar®, həm də karbon lifi yüksək temperaturlara davamlıdır və heç birinin ərimə nöqtəsi yoxdur. Hər iki material qoruyucu geyimdə və yanğına davamlı parçalarda istifadə edilmişdir. Şüşə lifi nəhayət əriyəcək, eyni zamanda yüksək temperaturlara yüksək dərəcədə davamlıdır. Təbii ki, binalarda istifadə edilən buzlu şüşə lifləri də yanğına davamlılığı artıra bilər.
Karbon lifi və Kevlar® qoruyucu yanğınsöndürmə və ya qaynaq örtüyü və ya paltar hazırlamaq üçün istifadə olunur. Kevlar əlcəklər tez-tez ət sənayesində bıçaq istifadə edərkən əlləri qorumaq üçün istifadə olunur. Matrisin istilik müqaviməti (adətən epoksi) də vacibdir, çünki liflər nadir hallarda öz-özünə istifadə olunur. İstiliyə məruz qaldıqda, epoksi qatran sürətlə yumşalır.
Karbon lifi elektrik cərəyanını keçirir, lakin Kevlar® və şüşə lifi keçirmir. Kevlar® ötürücü qüllələrdə naqillərin çəkilməsi üçün istifadə olunur. Elektrik cərəyanını keçirməsə də, suyu özünə çəkir, su isə elektrik cərəyanını keçirir. Buna görə də, bu cür tətbiqlərdə Kevlar üçün suya davamlı bir örtük tətbiq edilməlidir.
Karbon lifi elektrik cərəyanını keçirə bildiyindən, digər metal hissələri ilə təmasda qalvanik birləşmə korroziyası problemə çevrilir.
Aramid lifləri günəş işığında və yüksək UV mühitlərində parçalanacaq. Karbon və ya şüşə liflər ultrabənövşəyi radiasiyaya çox həssas deyil. Bununla belə, epoksi qatranlar kimi bəzi tez-tez istifadə olunan matrislər ağaracaq və gücünü itirəcək günəş işığında saxlanılır. Polyester və vinil ester qatranları UV şüalarına daha davamlıdır, lakin epoksi qatranlardan daha zəifdir.
Bir hissə dəfələrlə əyilib düzəldilirsə, yorğunluq səbəbindən nəticədə uğursuz olacaq. Karbon lifi yorğunluğa bir qədər həssasdır və fəlakətli şəkildə sıradan çıxmağa meyllidir, halbuki Kevlar® yorğunluğa daha davamlıdır. Şüşə lifi arasında bir yerdədir.
Kevlar® aşınmaya yüksək davamlıdır, bu da kəsilməsini çətinləşdirir. Kevlar®-ın ümumi istifadələrindən biri əllərin şüşə ilə kəsilə biləcəyi və ya iti bıçaqların istifadə olunduğu yerlər üçün qoruyucu əlcəklərdir. Karbon və şüşə liflər daha az davamlıdır.
Aramid lifləri güclü turşulara, qələvilərə və müəyyən oksidləşdirici maddələrə (məsələn, natrium hipoxlorit) həssasdır ki, bu da lifin deqradasiyasına səbəb ola bilər. Ümumi xlor ağartıcıları (məsələn, Clorox®) və hidrogen peroksid Kevlar® ilə istifadə edilə bilməz. Oksigen ağartıcıları (məsələn, natrium perborat) aramid liflərinə zərər vermədən istifadə edilə bilər.
Karbon lifləri çox sabitdir və kimyəvi parçalanmaya qarşı həssasdır. Bununla belə, epoksi matrisi pisləşəcək.
Karbon liflərinin, Kevlar® və şüşənin optimal işləməsi üçün onlar matrisdə (adətən epoksi qatran) yerində saxlanılmalıdır. Epoksi qatranının müxtəlif liflərə bağlanma qabiliyyəti buna görə də vacibdir.
Həm karbon, həm də şüşə liflər epoksiyə asanlıqla yapışa bilər, lakin aramid lif-epoksi bağı istənilən qədər güclü deyil və bu azaldılmış yapışma suyun nüfuz etməsinə imkan verir. Nəticədə, aramid liflərinin suyu udma asanlığı, epoksi ilə arzuolunmaz yapışma, o deməkdir ki, kevlar® kompozitinin səthi zədələnərsə və su daxil olarsa, Kevlar® liflər boyunca suyu udur və kompoziti zəiflədə bilər.
Aramid təbii halında açıq qızıldır, rənglənə bilər və indi bir çox gözəl çalarlarda gəlir. Şüşə lifi rəngli versiyalarda da mövcuddur. Karbon lifi həmişə qaradır və rəngli aramidlə qarışdırıla bilər, lakin özünü rəngləndirə bilməz.
Yuxarıdakı 11 maddəni müqayisə etdikdən sonra üç material haqqında ilkin anlayış əldə etdik.
Qənaətbəxş həllə nail olmaq üçün materialın konkret seçimi konkret tətbiqdən və iqtisadi mülahizələrdən asılı olacaq.
Hər hansı bir sualınız varsa, lütfən, xərcləri optimallaşdırmaq, vaxt və səylərə qənaət etmək üçün peşəkar texniki dəstək təmin edə biləcək JLON komandası ilə əlaqə saxlayın.
