Физические свойства композитов определяются волокнами. Это означает, что при сочетании смол и волокон их свойства очень близки к свойствам отдельных волокон. Результаты испытаний показывают, что именно армированные волокнами материалы несут наибольшую нагрузку. Поэтому выбор ткани имеет решающее значение при проектировании композитных конструкций.
Начните процесс с определения типа армирования, необходимого для вашего проекта. Обычно производитель выбирает один из трёх распространённых типов армирования: стекловолокно, углеродное волокно и кевлар® (арамидное волокно). Стекловолокно, как правило, является универсальным выбором, в то время как углеродное волокно обеспечивает высокую жёсткость, а кевлар® — высокую износостойкость. Имейте в виду, что различные типы тканей можно комбинировать в ламинатах, создавая гибридные стеки, сочетающие преимущества нескольких материалов.
Армирование стекловолокном
Стекловолокно — хорошо известный материал. Стекловолокно — основа композитной промышленности. Оно используется во многих композитных изделиях с 1950-х годов, и его физические свойства хорошо изучены. Стекловолокно лёгкое, обладает умеренной прочностью на растяжение и сжатие, может выдерживать повреждения и циклические нагрузки, а также с ним легко обращаться. Изделия, которые выходят из производства, известны как изделия из армированного стекловолокном пластика (FRP). Оно распространено во всех сферах жизни. Причина, по которой оно называется стекловолокном, заключается в том, что этот вид волоконной нити изготавливается путём плавления кварца и других рудных материалов при высоких температурах в стеклянную суспензию. А затем вытягиваются с высокой скоростью в нити. Этот тип волокна из-за своего состава имеет много различных свойств. Преимуществами являются термостойкость, коррозионная стойкость, большая прочность. Хорошая изоляция. У углеродного волокна есть тот же недостаток: изделие более хрупкое. Плохая пластичность. Не износостойкое. В настоящее время армированный стекловолокном пластик применяется в изоляционных, теплоизоляционных, антикоррозионных и многих других областях.
Стекловолокно — наиболее распространённый из всех доступных композитных материалов. Это во многом обусловлено его относительно низкой стоимостью и умеренными физическими свойствами. Стекловолокно хорошо подходит для повседневных проектов и деталей, не требующих слишком требовательной волокнистой ткани для дополнительной прочности и долговечности.
Для максимального повышения прочностных свойств стекловолокна его можно использовать с эпоксидными смолами и отверждать стандартными методами ламинирования. Стекловолокно хорошо подходит для применения в автомобильной, судостроительной, строительной, химической и аэрокосмической промышленности, а также широко используется в производстве спортивных товаров.
Армирование арамидным волокном
Арамидное волокно – высокотехнологичное химическое соединение. Оно обладает высокой прочностью, термостойкостью, коррозионной стойкостью, лёгкостью и другими характеристиками и является одним из ключевых материалов в оборонной промышленности. Оно широко применяется в пуленепробиваемой технике и лётном оборудовании.
Арамидные волокна – одни из первых высокопрочных синтетических волокон, получивших признание в производстве армированных волокном пластиков (FRP). Параарамидные волокна композитного класса лёгкие, обладают превосходной удельной прочностью на разрыв и считаются очень устойчивыми к ударам и истиранию. Они широко применяются в производстве лёгких корпусов, таких как каяки и каноэ, панелей фюзеляжа самолётов и сосудов высокого давления, перчаток, стойких к порезам, пуленепробиваемых жилетов и многого другого. Арамидные волокна используются с эпоксидными или винилэфирными смолами.
Армирование углеродным волокном
Углеродное волокно, содержащее более 90% углерода, обладает самым высоким пределом прочности на разрыв среди всех стеклопластиков. Более того, оно также обладает самыми высокими показателями прочности на сжатие и изгиб в отрасли. После обработки эти волокна комбинируются для создания армирующих материалов из углеродного волокна, таких как ткани и жгуты. Армирование углеродным волокном обеспечивает высокую удельную прочность и жёсткость, но, как правило, стоит дороже других армирующих материалов.
Для максимального повышения прочностных свойств углеродное волокно следует использовать с эпоксидными смолами, а его отверждение можно осуществлять стандартными методами ламинирования. Оно хорошо подходит для применения в автомобильной, морской и аэрокосмической промышленности, а также часто используется в производстве спортивных товаров.
Время публикации: 13 декабря 2023 г.
