Въглеродни влакна, използвани в транспорта
● Авточасти от въглеродни влакна
Използването на композитни части от въглеродни влакна се основава главно на следните съображения:
Единият е за лекото тяло. Плътността на въглеродните влакна е ниска, в сравнение с намаляване на теглото на въглеродната стомана с 50%, в сравнение с намаляване на теглото на конструкцията на магнезий / алуминиева сплав с 30%;
Второ, висока интеграция. Свободно моделиране, силна проективност, може да постигне рационализирана и извита повърхност, може да намали видовете части и инвестиции в инструменти;
Трето, подобряване на ефективността на производството. Заменете щамповането и заваряването с процеса на пресоване и залепване на матрици, спестете инвестициите на производствена линия, матрица и приспособление;
Четвърто, подобряване на безопасността на автомобилите. Въглеродните влакна имат висока якост на умора (до 70% ~ 80% от проектното натоварване), центърът на тежестта пада след намаляването на теглото и стабилността на работата е по-висока.
Освен това капацитетът на поглъщане на енергия от сблъсък на въглеродните влакна е 6-7 пъти по-голям от този на стоманата и 3-4 пъти по-голям от този на алуминия. Петата е да се подобри комфорта на автомобилите. По-високо потискане на вибрациите, цялостното намаляване на шума на автомобила има очевиден ефект, правят комфорта на пътниците по-добър.
От оригиналната кола до търговските превозни средства от висок клас и по-популярни през последните години, нови енергийни превозни средства, прилагането на стъпките на части от въглеродни влакна никога не спира, като мъдрост за нови материали, в съответствие с изискванията на новото енергийно автопроизводство на корпуса на батерията от въглеродни влакна е композит от въглеродни влакна в типичните случаи на приложение, върху новите енергийни превозни средства в аспекти като загуба на тегло, устойчиво на удар ефективно подобри производителността на новите енергийни превозни средства.
● Въглеродни влакове при високоскоростни влакове
Лекото решение на високоскоростната релса винаги се е фокусирало върху два въпроса: единият е, че леките материали трябва да имат достатъчна безопасност; другата е да се опитаме да бъдем възможно най-леки под предпоставката за гарантиране на безопасността, така че да постигнем по-голям капацитет и по-висока ефективност на транспорта.
От влакове-куршуми със скорост 400 км/ч или повече, двуетажни влакове до високоскоростни влакове Маглев със скорост 600 км/ч, високоскоростните железопътни и други железопътни превозни средства се развиват към високоскоростни, ефективни, зелени, интелигентни и други цели. Сред тях материалите за тялото, които са леки и силни, играят решаваща роля. Избраните материали на каросерията на автомобила, в якостта, твърдостта, устойчивостта на умора, устойчивостта на корозия и производителността на пожар, са постоянно оптимизирани, композитният материал от въглеродни влакна има предимствата на леко тегло, намаляване на въздействието, натоварване на повдигане, висока устойчивост на атмосферни влияния, висока надеждност, висока наличност, висок живот, малко поддръжка и т.н. постепенно получават внимание.
Работният панел на водача на кабината от въглеродни влакна, частите на седалките от въглеродни влакна, плочите на преградите от въглеродни влакна и т.н., тъй като композитният материал от въглеродни влакна, използван в високоскоростните железопътни превозни средства, като съотношение на все по-големи, мъдростта на новия материал също ще се сблъсква с техническите изисквания все по-високи, това също практически и при задвижването на домашния композитен материал от въглеродни влакна, прилаган с по-бързи темпове.
●Части от въздухоплавателни средства от въглеродни влакна
Композитният материал от въглеродни влакна, отколкото здравина, висока твърдост, добра устойчивост на умора и устойчивост на корозия, може да проектира, насърчава ефективността на структурата, не само може да подобри безопасността на въздухоплавателните средства, икономиката, комфорта и опазването на околната среда, също може значително да подобри горивната ефективност на въздухоплавателните средства, понастоящем е в приложението прилага значителен дял от цивилните въздухоплавателни средства.
В същото време използването на композити от въглеродни влакна в самолети също поставя нови технически предизвикателства. В сравнение с традиционната метална конструкция, композитната структура от въглеродни влакна има анизотропия и нейната крехкост я прави значително по-различна от конвенционалните метални материали по отношение на деформация при натоварване, механизъм на повреда и режим на повреда. Серия от технически проблеми, като анализ на връзката, стабилност, толерантност на повреди, падаемост, голям отвор, мълния защита, пожароустойчивост, анти-лед, анализ на междинния слой и др., трябва да бъдат пробити.
Пробивните технологии на въздушната рамка и задвижването ще бъдат използвани за намаляване на аеродинамичното съпротивление и пестене на гориво в цялостната оптимизация на аеродинамиката, структурата и материалите. Въпреки това, когато летите със свръхзвукова и ултра висока скорост на звука, ефектът от висока температура на структурата на тялото е очевиден, което не само изисква интегриран структурен дизайн на съвременни композитни материали като въглеродни влакна, но и ги прави по-леки, по-устойчиви на повреди и висока температура.
Не само частите на тялото, вътрешните части на въздухоплавателните средства на материалните изисквания също са строги. Платката на рамката на седалката от въглеродни влакна, предоставена от фирма за определен тип граждански въздухоплавателни средства, в допълнение към значително намаляване на теглото на седалката, за да може да издържи 6-8 години високо честотно налягане, но също така да има определен забавител на горенето, всички от които поставят високи изисквания за практическото приложение на композитен материал от въглеродни влакна.
Въглеродните влакна се използват широко в областта на спортните стоки и имат много предимства
Въглеродните влакна се използват широко в областта на спортните стоки и имат много предимства.
Ето някои от основните приложения:
1. Велосипеди:
- Производство на рамки: Въглеродните влакна са идеален материал за производство на рамки за велосипеди. Тя може да създаде много лека, но изключително здрава рамка, което значително намалява общото тегло на велосипеда, което улеснява ездата, особено при катерене и езда на дълги разстояния. Например, някои висококачествени състезателни велосипеди използват рамки от въглеродни влакна, за да преследват по-високи скорости и по-добри работни показатели.
- Части: В допълнение към рамката, други части на велосипеда като кормило, тръби за седалки и колела също използват въглеродни влакна. Кормилото от въглеродни влакна може да осигури по-добра твърдост и управление, а тръбата на седалката може да се регулира според нуждите на мотоциклетиста. Той е лек и няма да добави твърде много тежест на велосипеда. Колелата от въглеродни влакна имат висока якост и нисък инерционен момент, което може да подобри ефективността на ускорението и скоростта на шофиране на велосипеда.
2. стикове за голф:
- Вал: Голф стикове с валове от въглеродни влакна стават все по-популярни. В сравнение с традиционните метални валове валовете от въглеродни влакна са по-леки, което може да намали тежестта на люлеенето на играча и да увеличи скоростта на люлеене, като по този начин увеличава разстоянието и точността на изстрела. В допълнение, въглеродните влакна имат високи характеристики на овлажняване, които могат да абсорбират част от вибрацията при удар на топката, което прави играча да се чувства по-удобно.
- Клубна глава: Въглеродните влакна се използват и в клубната глава на голф стикове. Материалите от въглеродни влакна могат да се използват за подобряване на здравината и стабилността на главата на клуба, така че главата на клуба да може по-добре да издържи на силата на удара при удар на топката и да намали възможността за деформация и повреда.
3. Риболовен прът:
- Основна структура: Въглеродните въдици имат характеристиките на висока якост, висок модул и леко тегло, могат да издържат на голямо напрежение на опън и огъване и са леки на тегло, което е удобно за рибарите да държат и работят дълго време. Независимо дали става въпрос за морски риболов или сладководен риболов, въдиците от въглеродни влакна могат да отговорят на нуждите на различни риболовни сцени.
- Върх на пръчката: Върхът на пръчката е ключова част от риболовния прът и има високи изисквания за чувствителност и гъвкавост. Прилагането на материали от въглеродни влакна може да направи върха на пръчката по-чувствителен, точно да усети сигнала на рибата, захапваща куката и да подобри степента на успех на риболова. В същото време гъвкавостта на въглеродните влакна може да гарантира, че върхът на полюса не е лесен за счупване, когато е подложен на външна сила.
4. Ракети:
- Тенис ракети: Тенис ракетите от въглеродни влакна имат добра твърдост и еластичност и могат да осигурят силна подкрепа на мощността и добри резултати за контрол на топката при удряне на топката. Материалите от въглеродни влакна могат да направят разпределението на теглото на тенис ракетите по-равномерно, да подобрят стабилността и баланса на ракетата и да направят играчите по-точни и мощни при удряне на топката.
- Бадминтон ракети: За бадминтон ракети, прилагането на въглеродни влакна може да намали теглото на ракетата, да увеличи скоростта на люлеене и гъвкавостта. В същото време, характеристиките на висока якост на въглеродните влакна могат да гарантират, че ракетата не е лесна за деформиране и повреждане при високоскоростни люлки и чести удари, удължавайки експлоатационния живот на ракетата.
- Ракети за пикелбол: Ракетите за пикелбол от въглеродни влакна са леки и еластични, осигурявайки на играчите по-добро преживяване за удряне, което позволява на играчите да бъдат по-удобни при удряне на топката и по-добре да показват техническото си ниво.
5. Оборудване за спорт на лед и сняг:
- Ски: Ски от въглеродни влакна са здрави и леки, което може да намали общото тегло, като същевременно гарантира твърдостта на ски, което прави скиорите по-гъвкави и свободни по време на процеса на плъзгане и по-лесно да контролират скоростта и посоката. В допълнение, въглеродните влакна имат добра производителност на абсорбиране на удари, което може да намали вибрациите на скиорите по време на процеса на плъзгане и да подобри комфорта.
- Кънки за лед: Въглеродните влакна могат да се използват за подобряване на структурната здравина и стабилност на кънките за лед, така че кънките за лед да могат да поддържат добра производителност по време на високоскоростно плъзгане и остри завои и да намалят деформацията и повредата на кънките за лед. В същото време леките характеристики на въглеродните влакна също могат да намалят общото тегло на кънките за лед и да увеличат скоростта на плъзгане на спортистите.
6. Други спортни стоки:
- Спортни обувки: Някои спортни обувки от висок клас използват материали от въглеродни влакна в подметките, горната част и други части. В подметките въглеродните влакна могат да осигурят добра подкрепа и стабилност, да намалят умората на краката; в горната част въглеродните влакна могат да увеличат здравината и дишането на горната част и да подобрят комфорта и издръжливостта на спортните обувки.
- Каски: Каските от въглеродни влакна са леки и здрави, които могат да предпазят главите на спортистите, като същевременно намалят тежестта върху главите им, подобрявайки техния комфорт и производителност. Например, каските от въглеродни влакна се използват широко в спортове като велосипеди, мотоциклети и ролкови кънки.
- Оборудване за стрелба с лък: Въглеродните влакна могат да се използват за направата на оборудване за стрелба с лък като лък и валове на стрели. Лъковете от въглеродни влакна имат висока якост и еластичност и могат да осигурят стабилна стрелба с лък; Валовете на стрелите от въглеродни влакна са леки и прави, което може да подобри скоростта на полета и точността на стрелите.
Въглеродните влакна имат широк спектър от приложения в областта на укрепването на сградите
Въглеродните влакна имат широк спектър от приложения в областта на укрепването на сградите,
основно отразени в следните аспекти:
I. Предимства
1.Висока якост и висока твърдост: якостта на материалите от въглеродни влакна е много по-висока от тази на традиционните строителни материали, като стомана. Тя може значително да подобри носимостта на сградите, без значително да увеличава теглото на конструкцията.
2. устойчивост на корозия: Въглеродните влакна имат отлична устойчивост на корозия и не се корозират от химикали като киселини и алкали. Подходящ е за изграждане на армировка в различни тежки среди.
3.Удобна конструкция: кърпа или лист от въглеродни влакна е лек, мек, лесен за рязане и поставяне, а строителният процес е прост и бърз, което може значително да съкрати периода на строителство.
4.Няма въздействие върху външния вид на сградата: Тъй като материалите от въглеродни влакна могат да бъдат залепени на повърхността на конструкцията много тънко, въздействието върху външния вид на сградата е малко.
II. Сценарии на приложение
1. подсилване на стари сгради: За сгради с дълга история и повредени конструкции, като греди, колони, подови плочи и др., въглеродните влакна могат да се използват за подсилване, за да се подобри тяхната безопасност и издръжливост.
2.Ремонт на сгради в засегнати от земетресение райони: След природни бедствия като земетресения, въглеродните влакна могат да се използват за бързо ремонт на повредени сгради и възстановяване на техните функции за използване.
3. подсилване на моста: Мостовете могат да имат пукнатини, деформация и други проблеми по време на дългосрочна употреба. Въглеродните влакна могат ефективно да укрепят структурата на моста и да подобрят неговата носеща способност и стабилност.
4. подсилване на специални строителни конструкции: Например, пространствени конструкции с голям обхват и високи конструкции, въглеродни влакна могат да отговорят на техните изисквания за висока якост и лекота.
III. Строителен процес
Повърхностна обработка: Почистете и полирайте повърхността на конструкцията, която ще бъде подсилена, премахнете масло, прах и хлабав бетон и т.н., за да се гарантира, че въглеродните влакна имат добра адхезия към повърхността на конструкцията.
Нанесете грунд върху обработената повърхност на структурата, за да подобрите адхезията между въглеродните влакна и структурата.
3.Поставете въглеродни влакна: Поставете кърпата или листа от въглеродни влакна върху повърхността на конструкцията според изискванията за проектиране и го компактирайте със специални инструменти, за да се гарантира, че въглеродните влакна се вписват плътно в структурата.
4. повърхностна защита: След поставяне на въглеродните влакна, обработка на повърхностната защита може да се извърши според необходимостта, като например нанасяне на огнеупорна боя, антикорозионна боя и др., за да се подобри издръжливостта и безопасността на въглеродните влакна.
Приложението на въглеродни влакна в корабостроенето
Приложението на въглеродни влакна в корабостроенето постепенно узрява и играе важна роля в корабостроенето.
Обхватът на приложение на композитни материали от въглеродни влакна се е разширил от ранни малки патрулни лодки и кораби за кацане до големи кораби като миночистачи и леки фрегати. С напредъка на технологиите дължината и изместването на корабите продължават да се увеличават и 80-90 метра напълно композитни морски кораби са въведени в употреба. Страни и региони като Съединените щати, Европа и Япония са водещи в строителството на композитни кораби от въглеродни влакна, успешно прилагайки въглеродни влакна за изграждане на високоефективни кораби като стелт тест лодки и леки разрушители. Тези кораби не само имат висока стабилност и бърза скорост, но също така имат стелт, анти подводници и анти мини възможности.
През последните години Китай също отбеляза значителен напредък в прилагането на композитни материали от въглеродни влакна. Чрез усилията на екипа за научноизследователска и развойна дейност е постигнат пробив в демонстрационното приложение на висококачествени вътрешни композитни материали от въглеродни влакна в високоскоростни пътнически кораби, маркирайки нова височина при прилагането на композитни материали от въглеродни влакна в корабостроенето. В допълнение, продуктите от въглеродни влакна на Шанхай са предварително приложени в производството на корабно оборудване, което допълнително доказва, че прилагането на въглеродни влакна в областта на корабостроенето е формирало определен мащаб.
Прилагането на композитни материали от въглеродни влакна не само подобрява производителността на корабите, но и намалява теглото и разхода на гориво на корабите, което помага да се подобри екологосъобразността и икономиката на корабите. Например, прилагането на мачти от въглеродни влакна върху скандинавски военни кораби е станало доста зряло. Този материал не само помага за намаляване на теглото на кораба, но и намалява разхода на гориво, което позволява повече от общото тегло на кораба да бъде разпределено за допълнителни функции.
В обобщение, прилагането на въглеродни влакна в областта на корабостроенето премина от експерименталния етап към практическа употреба, не само подобрявайки производителността и екологосъобразността на корабите, но и демонстрирайки предимства в разходите и устойчивостта, което показва, че въглеродните влакна имат широки перспективи за развитие в бъдещата област на корабостроенето.
Арамидни влакна, използвани в противопожарни костюми
Като основен компонент на защитното облекло на пожарникарите изискванията за възпрепятстване на горене са особено важни. Появата на мета-арамидни влакна позволи модернизирането на противопожарните облекла. Позволява на пожарникарите напълно да елиминират тромавите пожарогасителни костюми, които имат само кожа, тежка вълна и платно, и да постигнат подобрения на производителността от тъкани и облицовки.
Понастоящем в различни противопожарни системи се използват пожарникари, противопожарни костюми, изработени от мета-арамидни цветни влакна. Мета-арамидните влакна са оборудвани и с въоръжена полицейска горска пожарникарска униформа.
Поради отличните си показатели мета-арамид се използва широко в металургията, строителството, корабостроенето, нефта, химическото, горското стопанство, противопожарната защита, военните и други области и се превърна в най-добрият избор за обработка на всички видове специални защитни облекла.
Firefighters have a heavy load to bear — their turnout gear shouldn’t
add to it. So Aramid fibers help manufacturers create fire resistant
liners, outer shells, and accessories that not only stand up to the
thermal hazards they may face, but also help them get the job done
without getting in the way of mobility.
Unlike other materials and fibers available, gear and
accessories made with meta aramid fiber are inherently flame-resistant and
won’t melt, drip, or support combustion in the air. And the thermal
protection off is permanent — its superior flame
resistance cannot be washed out or worn away. Para aramid helps
manufacturers enhance the overall durability and strength of lightweight
turnout gear outer-shell-and-thermal-liner systems. It is five times
stronger than steel on an equal weight basis, yet is lightweight,
comfortable, and thermally protective.
И двете иновативни влакна се намират във всеки слой на повечето предавки за максимална защита:
●Външната черупка
Meta aramid and Para aramid fibers are engineered together and sometimes
with other high-temperature fibers to form materials that help stand
up to heat, stay strong, and protect the inner components. Para aramid
filament is engineered into premium fabrics to help reduce fabric
profile while strengthening fabrics to new levels of performance.
●Бариерата на влагата
Fabrics made of meta aramid fiber and non-wovens help
the most trusted and reliable moisture barrier manufacturers provide
strong flame-resistant substrates for their liquid-impermeable films.
The moisture barrier helps protect against the intrusion of water,
chemicals, and viral agents. These barriers are also breathable, which
allows metabolic heat to escape and helps reduce the overall heat stress
during strenuous activities.
●Топлинните облицовки
Meta aramid and Para aramid fiber batts and the meta aramid non-wovens are combined
with face cloths made with meta aramid and para aramid fiber to help provide
durable, flexible, heat-insulating components. Thermal liners made with
multi-layer meta aramid non-wovens are among the thinnest, most
flexible, most breathable components on the market. Face cloths using para aramid filament yarns help reduce surface friction, improving overall
garment mobility. Water-wicking or -repellent finishes on individual
layers improve moisture management and reduce garment-drying time.
Арамидни влакна за лични предпазни средства
Арамидните влакна са известни с използването си в балистични и устойчиви на пробождане бронежилетки, където се признава, че помагат за спасяване на хиляди животи. Лек и изключително здрав, той може да се използва, за да направи различни дрехи, аксесоари и оборудване по-безопасни, по-устойчиви на рязане и по-издръжливи. Арамидните влакна помагат да осигурят на индустриалните работници превъзходна защита срещу счупено стъкло, метални парчета, остри машини и други опасности.
● Промишлени облекла за забавяне на горенето
Приложението на мета-арамид в нефтохимически, химически, електрически, газови и други промишлени защитни облекла напълно демонстрира отличното си възпрепятстващо горене и антиударно действие. Защитно облекло, изработено от смес от мета-арамид и други високоефективни влакна за по-опасна работна среда.
● Състезателен костюм
Състезателните костюми, изработени от мета-арамидни влакна, не само имат отлична пожароустойчивост и висока температурна устойчивост, но и устойчиви на корозивни газове и киселинни течности, осигуряващи защита на цялото тяло за състезателите.
● Костюм за заваряване, костюм за пещ
Работниците, занимаващи се с електрическо заваряване и топене на метали, могат да имат искри или разтопен метал по дрехите по всяко време, причинявайки изгаряния на кожата или дори запалване на дрехите, причинявайки пожар и причинявайки по-сериозна опасност. Металургичната работа е изложена на висока температура за дълго време, а обикновените материали дрехи са лесни за промяна. Чупливо, съкращаване на експлоатационния живот. Заваръчните костюми и костюмите на пещта, изработени от мета-арамид, имат характеристиките на постоянен забавител на горенето, пръскане на метал, неприлепване и др., и няма да намалят защитните показатели поради измиване или износване за дълго време.
Благодарение на тези отлични свойства мета-арамидните влакна са широко признати и приети от вътрешните и чуждестранните пазари. Защитното облекло, изработено от мета-арамидни влакна, придружава живота на хора от всички сфери на живота.
Помагаме на производителите да осигурят най-добрата в класа защита от срязване и устойчивост на пламък срещу опасности от работни места в автомобилната, производствената, строителната, космическата и електрониката промишленост. Неговите разрезоустойчиви и огнеустойчиви свойства са идеални, когато се изисква двойна защита от опасност.