Kevlar, көмүртек була жана айнек буласынын артыкчылыктары жана кемчиликтери

Арматуралык була материалдарын ишке киргизуу.

Айнек була, көмүртек була жана арамид була бардык учурда кеңири колдонулган арматура материалдары болуп саналат.

Арматура була материалдык касиеттери ПК

1 Тартуу күчү

Тартуу күчү - материалдын чоюлганга чейин туруштук бере ала турган максималдуу стресси. Кээ бир морт эмес материалдар сынганга чейин деформацияланат, бирок Kevlar ® (арамид) жипчелери, көмүртек булалары жана Электрондук айнек жипчелери морт жана аз деформациясы менен сынат. Тартуу күчү аймактын бирдигине күч катары ченелет (Па же Паскаль).

Стресс - бул күч, ал эми штамм - стресстен улам четтөө. Төмөнкү таблица үч кеңири колдонулган бекемдөөчү булалардын: көмүртек буласынын, арамиддик буланын, айнек буласынын жана эпоксиддик чайырдын чыңалууга бекемдигин салыштырууну көрсөтөт. Белгилей кетчү нерсе, бул көрсөткүчтөр салыштыруу үчүн гана болуп саналат жана алар өндүрүш процессине, эпоксиддик чайырдын курамына, арамидин түзүлүшүнө, көмүртек буласынын прекурсордук буласына жана башкаларга жараша өзгөрүшү мүмкүн жана МПа менен көрсөтүлөт.

 

2. Тыгыздык жана күч-салмактык катышы

Үч материалдын тыгыздыгын салыштырганда, үч жипченин ортосунда олуттуу айырмачылыктарды көрүүгө болот. Эгерде так бирдей өлчөмдөгү жана салмактагы үч үлгү жасалса, анда Kevlar® булалары алда канча жеңилирээк экени, экинчиден көмүртек жипчелери, ал эми E-айнектин булалары эң оор экени айкын болот. Ошондуктан, композиттин бирдей салмагы үчүн көмүртек буласы же Kevlar® менен жогорку күчтү алууга болот. Башкача айтканда, көмүртек буласынан же Kevlar® композиттеринен жасалган кандайдыр бир күчтү талап кылган конструкция айнек буласынан жасалганга караганда кичине же ичке болот. Үлгүлөр жасалып, текшерилгенден кийин, айнек була композиттери Kevlar® же көмүртектүү була ламинаттарынан дээрлик эки эсеге көп экени аныкталат. Бул Kevlar® же көмүртек буласын колдонуу менен көп салмакты үнөмдөөгө болот дегенди билдирет. Бул касиет күч-салмак катышы деп аталат.

 

3. Янгдын модулу Янгдын модулу

Янгдын модулу серпилгичтүү материалдын катуулугунун өлчөмү жана материалды сүрөттөө ыкмасы болуп саналат. Ал бир октуу (бир багыттагы) чыңалуу менен бир остук деформация (бир багыттагы деформация) катышы катары аныкталат. Янгдын модулу = стресс/штамм, бул Янгдын модулу жогору болгон материалдар Янг модулу төмөн болгон материалдарга караганда катуураак дегенди билдирет.

Көмүртек буласынын, Kevlar® жана айнек буласынын катуулугу бир топ өзгөрөт. Көмүртек буласы арамид буласына караганда эки эсе катуу жана айнек буласынан беш эсе катуураак. Көмүртек буласынын эң сонун катуулугунун терс жагы, ал морттукка жакын болот. Ал иштебей калганда, ал көп чыңалууну же деформацияны көрсөтпөйт.

 

4. Тутуучулукту жана жылуулукту түшүндүрүү

Kevlar® да, көмүртек буласы да жогорку температурага чыдамдуу жана экөө тең эрүү температурасына ээ эмес. Эки материал тең коргоочу кийимдерде жана отко чыдамдуу кездемелерде колдонулган. Айнек буласы акыры эрип кетет, бирок ошондой эле жогорку температурага өтө туруктуу. Албетте, имараттарда колдонулган муздак айнек булалары да отко туруктуулукту жогорулатат.

Көмүртек буласы жана Kevlar® коргоочу өрт өчүрүү же ширетүүчү жууркандарды же кийимдерди жасоо үчүн колдонулат. Кевлар мээлейлери көбүнчө эт өнөр жайында бычак колдонууда колду коргоо үчүн колдонулат. Матрицанын ысыкка туруктуулугу (көбүнчө эпоксид) да маанилүү, анткени жипчелер өз алдынча сейрек колдонулат. Жылуулукка кабылганда эпоксиддүү чайыр тез жумшарат.

5. Электр өткөргүчтүк, өткөргүчтүк

Көмүртек буласы электр тогун өткөрөт, бирок Kevlar® жана айнек буласы жок.Kevlar® өткөргүч мунаралардагы зымдарды тартуу үчүн колдонулат. Ал электр тогун өткөрбөсө да, сууну өзүнө сиңирип, суу электр тогун өткөрөт. Ошондуктан, мындай колдонмолордо Kevlar үчүн суу өткөрбөйт.

Көмүртек буласы электр тогун өткөрө алгандыктан, гальваникалык муфтанын коррозиясы башка металл бөлүктөрү менен тийгенде көйгөй жаратат.

6. UV деградациясы

Арамид жипчелери күн нурунда жана жогорку UV чөйрөлөрүндө бузулат. Көмүртек же айнек булалары УК нурлануусуна өтө сезгич эмес. Бирок, эпоксиддик чайырлар сыяктуу кеңири колдонулган кээ бир матрицалар күн нурунда сакталып, ал агарып, күчүн жоготот. Полиэстер жана винил эфир чайырлары УК-га туруктуураак, бирок эпоксиддик чайырларга караганда алсыз.

7. Чарчоого каршылык

Эгерде тетик кайра-кайра ийилип түздөлсө, ал чарчоодон улам иштебей калат. Көмүртек буласы чарчоого бир аз сезгич жана катастрофалык түрдө иштебей калат, ал эми Kevlar® чарчоого туруктуураак. Айнек буласы ортосунда бир жерде.

8. Абрага каршылык

Kevlar® абразияга өтө туруктуу, бул кесүүнү кыйындатат. Кевлар®нын кеңири колдонулушунун бири - колду айнек менен кесип алган же курч бычак колдонулган жерлер үчүн коргоочу кол каптар. Көмүртек жана айнек була азыраак чыдамдуу.

 

9. Химиялык туруктуулук 

Арамид жипчелери күчтүү кислоталарга, щелочторго жана кээ бир кычкылдандыруучу агенттерге (мисалы, натрий гипохлоритине) сезгич болуп, була бузулушуна алып келиши мүмкүн. Кадимки хлор агарткычтар (мисалы, Clorox®) жана суутек перекиси Kevlar® менен колдонулушу мүмкүн эмес. Кычкылтек агарткычтарды (мисалы, натрий пербораты) арамид жипчелерине зыян келтирбестен колдонууга болот.

Көмүртек жипчелери өтө туруктуу жана химиялык бузулууга сезгич эмес. Бирок, эпоксиддик матрица бузулат.

10. Денени бириктирүү касиеттери 

Көмүртек булалары, Kevlar® жана айнек оптималдуу иштеши үчүн, алар матрицада (көбүнчө эпоксиддик чайыр) кармалышы керек. Ошондуктан эпоксиддик чайырдын ар кандай жипчелер менен байланышуу жөндөмдүүлүгү абдан маанилүү.

Көмүртек жана айнек жипчелери эпоксидке оңой жабышып калышы мүмкүн, бирок арамиддик була-эпоксиддик байланыш каалагандай күчтүү эмес жана бул кыскартылган адгезия суунун өтүшүнө мүмкүндүк берет. Натыйжада, эпоксидге жагымсыз адгезиясы менен бирге арамид жипчелеринин сууну сиңирип алуусунун оңойлугу, эгер kevlar® композиттин бети бузулуп, суу кирип кетиши мүмкүн болсо, анда Kevlar® жипчелер боюнча сууну сиңирип, композитти алсыратышы мүмкүн дегенди билдирет.

11. Түс жана токуу

Aramid табигый абалында ачык алтын болуп саналат, ал түстүү болот жана азыр көптөгөн жакшы түстөр менен келет. Айнек буласы түстүү версияларында да бар. Көмүртек буласы ар дайым кара жана түстүү арамид менен аралаштырса болот, бирок аны өзүн боёп коюуга болбойт.

арматура була материалдарды кантип тандоо керек?

Жогорудагы 11 пунктту салыштырып көргөндөн кийин биз үч материал боюнча алдын ала түшүнүккө ээ болдук.

Материалдын конкреттүү тандоосу канааттандырарлык чечимге келүү үчүн конкреттүү колдонууга жана экономикалык ойлорго жараша болот.

Эгерде сизде кандайдыр бир суроолор болсо, чыгымдарды оптималдаштырууга жана убакытты жана күч-аракетти үнөмдөөгө жардам берүү үчүн кесиптик техникалык колдоо көрсөтө турган JLON командасына кайрылыңыз.