خواص فیزیکی کامپوزیت‌ها تحت سلطه الیاف است. این بدان معناست که وقتی رزین‌ها و الیاف با هم ترکیب می‌شوند، خواص آنها بسیار شبیه به خواص الیاف به صورت جداگانه است. داده‌های آزمایش نشان می‌دهد که مواد تقویت‌شده با الیاف، اجزایی هستند که بیشترین بار را تحمل می‌کنند. بنابراین، انتخاب پارچه هنگام طراحی سازه‌های کامپوزیتی بسیار مهم است.
این فرآیند را با تعیین نوع تقویت‌کننده مورد نیاز برای پروژه خود آغاز کنید. یک تولیدکننده معمولی می‌تواند از بین سه نوع تقویت‌کننده رایج انتخاب کند: الیاف شیشه، الیاف کربن و کولار (الیاف آرامید). الیاف شیشه معمولاً انتخاب جهانی است، در حالی که الیاف کربن سفتی بالا و کولار مقاومت سایشی بالایی ارائه می‌دهد. به خاطر داشته باشید که انواع پارچه‌ها را می‌توان در لمینت‌ها ترکیب کرد تا پشته‌های هیبریدی تشکیل دهند که مزایای بیش از یک ماده را ارائه می‌دهند.
تقویت‌کننده‌های فایبرگلاس
فایبرگلاس ماده‌ای آشنا است. فایبرگلاس پایه و اساس صنعت کامپوزیت است. از دهه 1950 در بسیاری از کاربردهای کامپوزیتی مورد استفاده قرار گرفته است و خواص فیزیکی آن به خوبی درک شده است. فایبرگلاس سبک وزن است، مقاومت کششی و فشاری متوسطی دارد، می‌تواند در برابر آسیب و بارگذاری چرخه‌ای مقاومت کند و جابجایی آن آسان است. محصولاتی که از این محصول حاصل می‌شوند به عنوان محصولات پلاستیکی تقویت شده با فایبرگلاس (FRP) شناخته می‌شوند. این ماده در همه زمینه‌های زندگی رایج است. دلیل نامگذاری آن به فایبرگلاس این است که این نوع رشته فیبری با ذوب کوارتز و سایر مواد معدنی در دماهای بالا در یک دوغاب شیشه‌ای ساخته می‌شود. و سپس با سرعت بالا رشته‌ها بیرون کشیده می‌شوند. این نوع فیبر به دلیل ترکیب متفاوت، مزایای زیادی دارد. مزایای آن مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بیشتر است. عایق خوب. و فیبر کربن نیز همین عیب را دارد: شکننده‌تر بودن محصول. شکل‌پذیری ضعیف. مقاوم در برابر سایش نیست. در حال حاضر، عایق‌بندی، حفظ حرارت، ضد خوردگی آسان و بسیاری از زمینه‌های دیگر از پلاستیک تقویت شده با فیبر شیشه‌ای استفاده می‌کنند.
فایبرگلاس پرکاربردترین کامپوزیت موجود است. این امر عمدتاً به دلیل هزینه نسبتاً پایین و خواص فیزیکی متوسط آن است. فایبرگلاس برای پروژه‌های روزمره و قطعاتی که برای استحکام و دوام بیشتر به پارچه الیافی خیلی سخت نیاز ندارند، بسیار مناسب است.
برای به حداکثر رساندن خواص استحکامی فایبرگلاس، می‌توان آن را با رزین‌های اپوکسی استفاده کرد و با استفاده از تکنیک‌های استاندارد لایه‌بندی، آن را پخت نمود. این ماده برای کاربرد در صنایع خودرو، دریایی، ساختمانی، شیمیایی و هوافضا بسیار مناسب است و معمولاً در کالاهای ورزشی استفاده می‌شود.
تقویت الیاف آرامید
الیاف آرامید یک ترکیب شیمیایی با فناوری پیشرفته است. این الیاف دارای استحکام بالا، مقاومت در برابر دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی، وزن سبک و سایر ویژگی‌ها هستند و یکی از مواد کلیدی در صنعت دفاعی محسوب می‌شوند. کاربردهای زیادی در تجهیزات ضد گلوله و تجهیزات پروازی دارند.
الیاف آرامید یکی از اولین الیاف مصنوعی با استحکام بالا هستند که در صنعت پلاستیک‌های تقویت‌شده با الیاف (FRP) مورد پذیرش قرار گرفته‌اند. الیاف پاراآرامید درجه کامپوزیت سبک وزن هستند، استحکام کششی ویژه عالی دارند و در برابر ضربه و سایش بسیار مقاوم در نظر گرفته می‌شوند. کاربردهای رایج شامل بدنه‌های سبک مانند کایاک و کانو، پنل‌های بدنه هواپیما و مخازن تحت فشار، دستکش‌های مقاوم در برابر برش، جلیقه‌های ضد گلوله و موارد دیگر است. الیاف آرامید با رزین‌های اپوکسی یا وینیل استر استفاده می‌شوند.
تقویت فیبر کربن
الیاف کربن با محتوای کربن بیش از ۹۰٪، بالاترین مقاومت کششی نهایی را در صنعت FRP دارد. در واقع، این الیاف همچنین دارای بالاترین مقاومت فشاری و خمشی در صنعت هستند. پس از پردازش، این الیاف با هم ترکیب می‌شوند تا تقویت‌کننده‌های الیاف کربنی مانند پارچه‌ها و یدک‌کش‌ها را تشکیل دهند. تقویت‌کننده الیاف کربن، مقاومت ویژه و سختی ویژه بالایی را فراهم می‌کند و معمولاً گران‌تر از سایر تقویت‌کننده‌های الیافی است.
برای به حداکثر رساندن خواص استحکامی فیبر کربن، باید از آن با رزین‌های اپوکسی استفاده شود و می‌توان آن را با استفاده از تکنیک‌های استاندارد لایه‌بندی پخت کرد. این ماده برای کاربردهای خودرو، دریایی و هوافضا بسیار مناسب است و اغلب در کالاهای ورزشی استفاده می‌شود.
زمان ارسال: ۱۳ دسامبر ۲۰۲۳
