Sektör haberleri
Ev / Haberler / Sektör haberleri / Aramid-karbonlu karışık kumaş: mülkler ve uygulamalar için nihai kılavuz

Aramid-karbonlu karışık kumaş: mülkler ve uygulamalar için nihai kılavuz

Nedir Aramid-karbon karışık kumaş ?

Aramid-karbon karışık kumaş, aramid liflerini (tokluk ile bilinir) karbon lifleriyle (sertlik ile tanınan) birleştiren yüksek performanslı bir kompozit malzemedir. Bu hibrit yapı, olağanüstü güç / ağırlık oranları sağlar, bu da havacılık, otomotiv ve balistik uygulamalar için idealdir. Saf karbon fiberden farklı olarak, aramid bileşeni darbe direnci eklerken, karbon lifleri Aramid'in düşük basınç dayanımını telafi eder.

3K 1000D/1500D Düz/Twill Aramid Karbon Karışık Karbon Fiber Dokuma Kumaş

Hibrit kumaşın temel bileşenleri

  • Aramid Elyafları : Yüksek gerilme mukavemeti olan ısıya dayanıklı organik polimerler
  • Karbon elyafları : Üstün sertliğe sahip hafif kristal karbon yapıları
  • Polimer matrisi : Tipik olarak epoksi veya termoplastik reçineler lifleri bağlayan

Aramid-karbonlu karışık kumaş vs kevlar : Ayrıntılı bir karşılaştırma

Değerlendirirken Aramid-karbonlu karışık kumaş vs kevlar , çeşitli performans farklılıkları ortaya çıkıyor. Kevlar (bir tür aramid) kesme direncinde mükemmel olsa da, hibrid kumaş daha iyi boyutsal stabilite ve sıkıştırma mukavemeti sunar.

Mekanik Özellikler Karşılaştırması

Mülk Aramid-karbon karışımı Saf kevlar
Gerilme mukavemeti 3.500-4.500 MPa 3.000-3,600 MPa
Sıkıştırma mukavemeti 1.200-1.800 MPa 500-700 MPa
Darbe direnci Harika Üstün
Ağırlık 1.45-1.55 g/cm³ 1.44 g/cm³

Uygulamaya özgü avantajlar

  • Hibrid kumaş, sıkıştırma altında şekli saf aramid'den daha iyi tutar
  • Karbon lifleri, tüm aramid çözeltilerine kıyasla sürünme deformasyonunu azaltır
  • Kevlar, lif esnekliği nedeniyle saf balistik uygulamalar için üstün kalır

Aramid-karbon hibrit kompozitler için en iyi reçine : Seçim kriterleri

Seçmek Aramid-karbon hibrit kompozitler için en iyi reçine Dengeleme yapışma, işleme özellikleri ve son kullanım performansı gerektirir. Reçine sistemi, mikro salonlamaya direnirken farklı fiber yüzey enerjilerini barındırmalıdır.

Reçine Performans Matrisi

Reçine tipi İşleme sıcaklığı Fiber yapışma Etki performansı
Epoksi 120-180 ° C Harika İyi
Fenolik 150-200 ° C İyi Adil
Poliimid 250-350 ° C Harika Harika

Kritik Seçim Faktörleri

  • Lifler ve reçine arasındaki eşleşen CTE (termal genleşme katsayısı)
  • Açık Hava Uygulamaları için Nem Emilim Özellikleri
  • Boyutsal stabiliteyi etkileyen tedavi büzülmesi parametreleri

Aramid-karbon kumaş Ağırlık Tasarruf Analizi : Mühendislik avantajları

. Aramid-karbon kumaş ağırlık tasarrufu analizi Bu materyalin neden ağırlık kritik uygulamalarına hakim olduğunu ortaya koymaktadır. Alüminyum alaşımlarla karşılaştırıldığında, hibrid kumaş% 60 ağırlık azalmasında eşdeğer sertlik sağlar.

Malzemeler arasında ağırlık karşılaştırması

Malzeme Yoğunluk (g/cm³) Sertlik eşdeğeri ağırlık
Aramid-karbon karışımı 1.5 1.0 (taban çizgisi)
Alüminyum 6061 2.7 1.8
Çelik A36 7.85 5.2

Tasarım Optimizasyon Fırsatları

  • Hareketli bileşenlerde azaltılmış atalet yükleri
  • Kütle azalması nedeniyle daha düşük destek yapısı gereksinimleri
  • Ulaşım uygulamalarında gelişmiş enerji verimliliği

darbe direnci için aramid-karbon örgü desenleri : Tasarım düşünceleri

Optimize etme darbe direnci için aramid-karbon örgü desenleri Fiber oryantasyonunun enerji emilimini nasıl etkilediğini anlamayı gerektirir. Hibrit kumaşlar, perdelenebilirliği ve darbe performansını dengelemek için genellikle modifiye edilmiş dimi veya saten örgüler kullanır.

Dokunma Desen Performans Karşılaştırması

Örgü tipi Etki enerji emilimi Sürüklenebilirlik Yorgunluk direnci
Düz örgü İyi Adil Harika
2x2 Dimi Çok güzel İyi İyi
4hs saten Harika Harika Adil

Katman istifleme stratejileri

  • Çok eksenli darbe koruması için alternatif 0 °/90 ° ve ± 45 ° katmanlar
  • Delaminasyonu önlemek için farklı malzemeler arasında kademeli geçiş bölgeleri
  • Deformasyon sırasında fiber hizalamayı korumak için hibrit dikiş teknikleri

Aramid-karbon hibrit kumaş sıcaklık sınırları : Termal stabilite

Anlayışlı Aramid-karbon hibrit kumaş sıcaklık sınırları yüksek sıcaklık uygulamaları için çok önemlidir. Karbon lifleri aşırı ısıya dayanırken, aramid bileşeni tipik olarak genel performansı 300-350 ° C sürekli maruziyetle sınırlar.

Termal performans özellikleri

Malzeme Sürekli kullanım sıcaklığı Pik kısa süreli sıcaklık Termal iletkenlik
Aramid karbon 300 ° C 450 ° C 5-10 w/mk
Tamamen karbon 500 ° C 1000 ° C 50-150 w/mk
All-aramid 200 ° C 400 ° C 0.04 w/mk

Termal Yönetim Teknikleri

  • Genişletilmiş yüksek sıcaklık hizmeti için koruyucu seramik kaplamalar
  • Dereceli termal koruma katmanlarına sahip hibrit yerleşimler
  • Aşırı ortamlarda aktif soğutma entegrasyonu