Композитный пластик, армированный углеродным волокном (CFRP), представляет собой легкий и прочный материал, который можно использовать для изготовления широкого спектра товаров, используемых в повседневной жизни. Этот термин используется для описания армированных волокном композитов с углеродным волокном в качестве основного структурного компонента. Обратите внимание, что буква «P» в CFRP также может означать «пластик», а не «полимер».

Как правило, в композитах CFRP используются термореактивные смолы, такие как эпоксидные, полиэфирные или виниловые эфиры. Несмотря на использование термопластичных смол в композитах из углепластика, термин «термопластичные композиты, армированные углеродным волокном» часто использует собственный акроним, композиты CFRTP.

Знание терминологии и акронимов важно при работе с композитами или в индустрии композитов. Что еще более важно, необходимо понимать свойства композитов FRP и различных армирующих материалов, таких как углеродное волокно.

Свойства композитов углепластика

Композиты, армированные углеродным волокном, отличаются от других композитов FRP, в которых используются традиционные материалы, такие как стекловолокно или арилоновое волокно. К преимуществам углепластиковых композитов относятся:

Легкий вес: обычные композиты, армированные стекловолокном, с использованием непрерывного стекловолокна и 70% стекловолокна (вес стекла/вес брутто) обычно имеют плотность 0,065 фунта/кубический дюйм. Композит из углепластика с тем же 70%-м весом волокна обычно может иметь плотность 0,055 фунта на кубический дюйм.

Повышенная прочность: композиты из углеродного волокна не только меньше весят, но и обладают большей прочностью и жесткостью на единицу веса. Это верно при сравнении композитов из углеродного волокна со стеклянными волокнами и тем более при сравнении металлов.

Например, при сравнении стали с композитами из углепластика хорошим эмпирическим правилом является то, что структура из углеродного волокна той же прочности обычно весит 1/5 веса стали. Вы можете себе представить, почему автомобильные компании рассматривают возможность использования углеродного волокна вместо стали.

При сравнении композитов CFRP с алюминием (одним из самых легких используемых металлов) стандартным предположением является то, что алюминиевая конструкция той же прочности может весить в 1,5 раза больше, чем конструкция из углеродного волокна.

Конечно, есть много переменных, которые могут изменить это сравнение. Марки и качество материалов могут различаться, и для композитов необходимо учитывать производственный процесс, структуру волокна и качество.

Недостатки композитов углепластика

Стоимость: каким бы удивительным ни был материал, есть причина, по которой углеродное волокно нельзя использовать во всех ситуациях. В настоящее время стоимость композитов CFRP во многих случаях слишком высока. В зависимости от текущих рыночных условий (спрос и предложение), типа углеродного волокна (аэрокосмический или коммерческий) и размера пакета цены на углеродное волокно могут значительно различаться.

В пересчете на фунт углеродное волокно может стоить от 5 до 25 раз дороже, чем стекловолокно. Разница еще больше при сравнении стали с композитами из углепластика.

Электропроводность: это может быть плюсом или минусом для композитов из углеродного волокна, в зависимости от применения. Углеродное волокно является чрезвычайно проводящим, в то время как стекловолокно является изолирующим. Во многих приложениях вместо углеродного волокна или металла используется стекловолокно исключительно из-за электропроводности.

Например, в коммунальном хозяйстве многие продукты требуют использования стекловолокна. Это одна из причин, почему лестница использует стекловолокно в качестве поручня лестницы. Вероятность поражения электрическим током значительно ниже, если лестница из стекловолокна соприкасается со шнуром питания. Ситуация с лестницами из углепластика иная.

Хотя стоимость композитов CFRP остается высокой, новые технологические достижения в производстве продолжают создавать более экономически эффективные продукты. Будем надеяться, что в течение нашей жизни мы увидим экономически эффективное углеродное волокно, широко используемое в потребительских, промышленных и автомобильных приложениях.

Приходите и свяжитесь с нами!

Композитный пластик Xiamen LFT Co., Ltd. является фирменной компанией, специализирующейся на LFT и LFRT. Серия длинного стекловолокна (LGF) и серия длинного углеродного волокна (LCF). Термопласт LFT компании можно использовать для литья под давлением и экструзии LFT-G, а также для литья LFT-D. Он может быть изготовлен в соответствии с требованиями заказчика: длина 5 ~ 25 мм. Длинноволокнистые армированные термопласты компании с непрерывной инфильтрацией прошли системную сертификацию ISO9001 и 16949, а продукция получила множество национальных товарных знаков и патентов.