bahan komposit serat karbon

Apa itu bahan komposit serat karbon?

Bahan komposit serat karbon, terutama sejenis serat khusus yang terdiri dari elemen karbon, kandungan karbonnya bervariasi dengan jenis yang berbeda, umumnya lebih dari 90%. Serat karbon memiliki karakteristik bahan karbon umum, seperti ketahanan suhu tinggi, ketahanan abrasi, konduktivitas listrik, konduktivitas termal, dan resistensi korosi. Berikut ini adalah pengenalan terperinci dari bahan komposit serat karbon untuk semua orang, dan penggunaan serta keunggulan bahan komposit serat karbon. Kami berharap dapat membantu teman yang memiliki kebutuhan seperti itu.

Apa itu komposit serat karbon?

Dalam keluarga besar bahan gabungan, bahan yang diperkuat serat selalu menjadi fokus perhatian. Sejak munculnya serat kaca yang diperkuat dengan serat kaca dan resin organik, serat karbon, serat keramik dan komposit yang diperkuat serat boron telah berhasil dikembangkan dan penampilannya terus ditingkatkan, membuat bidang bahan komposit mereka berkembang. Mari kita lihat komposit serat karbon unik di bawah ini.

Kedua, struktur komposit serat karbon

Serat karbon adalah sejenis serat khusus yang terdiri dari elemen karbon. Kandungan karbonnya bervariasi dengan jenis yang berbeda, dan umumnya lebih dari 90%. Serat karbon memiliki karakteristik bahan karbon umum, seperti ketahanan suhu tinggi, resistensi gesekan, konduktivitas listrik, konduktivitas termal, dan resistensi korosi, tetapi tidak seperti bahan karbon umum, bentuknya memiliki anisotropi yang signifikan, kelembutan, dan dapat diproses menjadi berbagai Kain menunjukkan kekuatan tinggi di sepanjang sumbu serat. Serat karbon memiliki gravitasi spesifik yang kecil dan karenanya memiliki kekuatan spesifik yang tinggi.

Serat karbon terbuat dari serat kimia buatan manusia yang memiliki kandungan karbon tinggi dan tidak meleleh dalam proses perlakuan panas, dan diproses dengan perlakuan oksidasi yang distabilkan panas, perawatan karbonisasi, dan grafitisasi.

Serat karbon adalah bahan baru dengan sifat mekanik yang sangat baik. Gravitasi spesifiknya kurang dari 1/4 dari baja. Kekuatan tarik komposit resin serat karbon umumnya di atas 3500MPA, yaitu 7 hingga 9 kali lipat baja, dan modulus elastis tariknya adalah 23000. ~ 43000MPa juga lebih tinggi dari baja. Oleh karena itu, kekuatan spesifik CFRP adalah rasio kekuatan material terhadap kepadatannya dapat mencapai 2000mpa/(g/cm3) atau lebih, sedangkan kekuatan spesifik baja A3 hanya sekitar 59mpa/(g/cm3), dan dan Modulus spesifiknya juga lebih tinggi dari baja.

Ketiga, keunggulan bahan komposit serat karbon

1, kekuatan tinggi (5 kali baja)

2, ketahanan panas yang sangat baik (dapat menahan suhu di atas 2000 ° C)

3, ketahanan guncangan termal yang sangat baik

4, koefisien ekspansi termal rendah (deformasi kecil)

5, kapasitas panas kecil (penghematan energi)

6, proporsi kecil (baja 1/5)

7, ketahanan korosi yang sangat baik dan kinerja radiasi

Keempat, penggunaan bahan komposit serat karbon

Tujuan utama serat karbon adalah untuk menambah dengan matriks resin, logam, keramik, dll. Untuk membuat bahan struktural. Komposit epoksi yang diperkuat serat karbon, dengan kekuatan spesifik gabungan dan modulus spesifik, adalah yang tertinggi di antara bahan struktural yang ada. Di daerah di mana ada persyaratan ketat untuk kepadatan, kekakuan, berat badan, dan karakteristik kelelahan, bahan komposit serat karbon menguntungkan dalam aplikasi yang membutuhkan suhu tinggi dan stabilitas kimia yang tinggi.

Serat karbon diproduksi pada awal 1950-an sebagai respons terhadap kebutuhan sains dan teknologi mutakhir seperti roket, kedirgantaraan, dan penerbangan. Ini juga banyak digunakan dalam peralatan olahraga, tekstil, mesin kimia, dan bidang medis. Dengan persyaratan teknologi canggih yang semakin menuntut untuk kinerja teknis bahan baru, para ilmuwan dan teknisi terus-menerus berusaha untuk meningkatkan. Pada awal 1980-an, serat karbon berkinerja tinggi dan berkinerja tinggi muncul satu demi satu. Ini adalah lompatan lain dalam teknologi. Ini juga menandai bahwa penelitian dan produksi serat karbon telah memasuki tahap lanjut.

Bahan komposit yang terdiri dari serat karbon dan resin epoksi adalah bahan kedirgantaraan canggih karena gravitasi spesifiknya yang kecil, kekakuan yang baik, dan kekuatan tinggi. Karena setiap pengurangan berat badan pesawat ruang angkasa dapat mengurangi kendaraan peluncuran sebesar 500 kilogram. Oleh karena itu, penggunaan bahan komposit canggih dalam industri kedirgantaraan bersaing. Ada pejuang pendaratan vertikal. Komposit serat karbon yang digunakan olehnya telah menyumbang 1/4 dari berat seluruh pesawat dan menyumbang 1/3 dari berat sayap. Menurut laporan, komponen utama dari tiga pendorong roket di pesawat ulang -alik AS dan tabung peluncuran rudal MX canggih terbuat dari bahan komposit serat karbon canggih.

Mobil F1 (World Formula One Championship) saat ini, sebagian besar struktur tubuh menggunakan bahan serat karbon. Titik laris mobil sport top juga adalah penggunaan serat karbon di seluruh tubuh untuk meningkatkan kekuatan aerodinamis dan struktural. Serat karbon dapat diproses menjadi kain, nuansa, tikar, ikat pinggang, kertas, dan bahan lainnya. Selain penggunaan serat karbon tradisional selain bahan isolasi termal, umumnya tidak sendirian, sebagian besar sebagai bahan penguat yang ditambahkan ke resin, logam, keramik, beton dan bahan lainnya, merupakan bahan komposit. Komposit yang diperkuat serat karbon dapat digunakan sebagai bahan struktural pesawat terbang, bahan elektrifikasi elektromagnetik, ligamen buatan dan bahan penggantian tubuh lainnya serta untuk pembuatan kerang roket, kapal motor, robot industri, pegas daun otomotif, dan poros penggerak.

Ringkasan Editor: Di atas adalah apa bahan komposit serat karbon dan pengenalan terkait penggunaan bahan komposit serat karbon. Saya berharap dapat membantu Anda memiliki pemahaman yang lebih baik tentang bahan komposit serat karbon. Jika Anda masih ingin mempelajari lebih lanjut tentang informasi yang relevan, silakan terus ikuti situs web kami. Tindak lanjut akan menghadirkan konten yang lebih menarik.