Nhựa Nylon gia cố sợi carbon và nylon gia cố sợi thủy tinh là hai loại nhựa kỹ thuật biến đổi tương đối phổ biến. So với nylon gia cố sợi thủy tinh, nylon gia cố sợi carbon chủ yếu được sử dụng trong thị trường nylon cao cấp vì hiệu suất cao và giá mắc. Vì vậy, những lợi thế hiệu suất của nylon gia cố sợi carbon so với nylon gia cố sợi thủy tinh là gì?
Nhựa nylon gia cố bằng sợi carbon có tính dị hướng và độ mềm đáng chú ý, có thể được xử lý thành nhiều loại vải khác nhau và thể hiện độ bền cao dọc theo trục sợi do trọng lượng riêng nhỏ của nó. Vật liệu composite nhựa epoxy gia cố bằng sợi carbon, cường độ riêng, chế độ riêng Các chỉ số toàn diện là cao nhất trong số các vật liệu kết cấu hiện có. Độ bền kéo của vật liệu tổng hợp nhựa nylon gia cố bằng sợi carbon thường cao hơn 3500 MPa, gấp 7 đến 9 lần so với thép và mô đun đàn hồi cường độ cao hơn 230 đến 430 MPa so với thép, do đó, cường độ riêng của CFRP là cường độ của vật liệu và Tỷ lệ mật độ có thể đạt hơn 2000 MPa, trong khi cường độ riêng của thép A3 chỉ khoảng 59 MPa, và nylon gia cố bằng sợi carbon có mô đun cụ thể cao hơn thép.
Sợi nylon gia cố bằng carbon kết hợp độ bền kéo mạnh mẽ của vật liệu carbon với độ mềm và khả năng xử lý của sợi. Đây là một vật liệu mới có tính chất cơ học tuyệt vời. Sợi nylon gia cố bằng sợi carbon có độ bền kéo khoảng 2 đến 7 GPa và mô đun kéo khoảng 200 đến 700 GPa. Mật độ khoảng 1,5 đến 2,0 gram trên mỗi cm khối, được xác định chủ yếu bởi nhiệt độ xử lý cacbon hóa, ngoài cấu trúc của tơ thô.
ảnh
Nói chung, nó được thiết kế để chịu nhiệt độ cao 3000 ° C và mật độ có thể đạt tới 2,0 g trên mỗi cm3. Kết hợp với trọng lượng nhẹ của nylon gia cố sợi carbon, nylon gia cố sợi carbon nhẹ hơn nhôm, ít hơn 1/4 thép và mạnh hơn sắt 20 lần. Hệ số giãn nở nhiệt của nylon gia cố sợi carbon khác với sợi nylon gia cố sợi carbon và nylon gia cố sợi carbon có đặc tính dị hướng. Nhiệt dung riêng của nylon gia cố bằng sợi carbon thường là 7,12. Sự giảm độ dẫn nhiệt khi tăng nhiệt độ là giá trị âm (0,72 đến 0,90) song song với hướng sợi và giá trị dương (32 đến 22) vuông góc với hướng sợi.
Điện trở cụ thể của nylon gia cố sợi carbon có liên quan đến loại sợi. Ở 25 ° C, mô đun cao là 775, và nylon gia cố sợi carbon cường độ cao là 1500 trên mỗi cm. Điều này cho phép nylon gia cố bằng sợi carbon có cường độ riêng và mô đun cụ thể cao nhất trong tất cả các nylon gia cố bằng sợi carbon hiệu suất cao. So với titan, thép, nhôm và các vật liệu kim loại khác, nylon gia cố bằng sợi carbon có đặc tính cường độ cao, mô đun cao, mật độ thấp và hệ số giãn nở tuyến tính nhỏ. Nó có thể được gọi là vua của vật liệu mới.
So với nylon gia cố bằng sợi thủy tinh truyền thống , mô đun của Young (liên quan đến số lượng vật lý của độ bền kéo hoặc độ nén của vật liệu trong giới hạn đàn hồi) gấp hơn ba lần so với sợi thủy tinh, so với sợi Kevlar, không chỉ của Young Các mô-đun là khoảng hai lần của nó. Các thử nghiệm trên các tấm epoxy epoxy gia cố bằng sợi carbon cho thấy cả cường độ và mô đun đều giảm khi tăng độ xốp. Độ xốp có ảnh hưởng lớn đến cường độ cắt xen kẽ, cường độ uốn và mô đun uốn, độ bền kéo giảm tương đối chậm khi tăng độ xốp, mô đun kéo ít bị ảnh hưởng bởi độ xốp.
Sợi nylon gia cố bằng sợi carbon cũng có độ mịn tuyệt vời (một trong những đại diện cho độ mịn là số gram 9000 mét sợi), thường chỉ khoảng 19 gram và lực kéo lên tới 300 kg mỗi micron. Khó mà ông sửa đổi nhựa kỹ thuật vật liệu như sợi carbon tăng cường nylon chẳng hạn như với một loạt các nhiều thành tích xuất sắc, và do đó là một yêu cầu khắt khe trong lĩnh vực mục đích, độ cứng, đặc điểm mệt mỏi nghiêm trọng. Khi không tiếp xúc với không khí và chất oxy hóa, nylon gia cố bằng sợi carbon có thể chịu được nhiệt độ trên 3.000 độ và có khả năng chịu nhiệt vượt trội. So với các vật liệu khác, độ bền của nylon gia cố bằng sợi carbon bắt đầu giảm khi nhiệt độ cao hơn 1500 ° C và nhiệt độ bắt đầu giảm. Độ bền sợi càng cao thì càng lớn.
Độ bền xuyên tâm của nylon gia cố bằng sợi carbon không tốt bằng cường độ dọc trục, do đó, nylon gia cố bằng sợi carbon tránh cường độ xuyên tâm (nghĩa là không thể thắt nút) và tính chất râu của các vật liệu khác đã giảm đi rất nhiều. Ngoài ra, nylon gia cố bằng sợi carbon cũng có khả năng chịu nhiệt độ thấp tốt, chẳng hạn như không ôm khít ở nhiệt độ nitơ lỏng.