Uhlíková vlákna používaná v dopravě
● Automobilové díly z uhlíkových vláken
Použití kompozitních dílů z uhlíkových vláken je založeno především na následujících úvahách:
Jeden je pro lehké tělo. Hustota uhlíkových vláken je nízká, ve srovnání se snížením hmotnosti uhlíkové oceli o 50%, ve srovnání se snížením hmotnosti struktury hořčíku/hliníkové slitiny o 30%;
Za druhé, vysoká integrace. Volné modelování, silná designovatelnost, může dosáhnout zefektivněného a zakřiveného povrchu, může snížit typy dílů a investice do nástrojů;
Za třetí, zlepšit efektivitu výroby. Nahraďte lisování a svařování procesem lisování a lepení zálisků, ušetřete investice do výrobní linky, matrice a přípravku;
Za čtvrté, zlepšit bezpečnostní výkon automobilů. Uhlíková vlákna má vysokou únavovou pevnost (až do 70%~80% konstrukčního zatížení), těžiště klesá po snížení hmotnosti a stabilita provozu je vyšší.
Kromě toho je schopnost absorpce kolizní energie uhlíkových vláken 6-7-krát větší než u oceli a 3-4 krát větší než u hliníku. Pět je pro zlepšení pohodlí automobilů. Vyšší tlumení vibrací, celkové snížení hluku vozu má zřejmý účinek, zlepšuje komfort cestujících.
Od původního automobilu po špičková užitková vozidla a populárnější v posledních letech, nová energetická vozidla, aplikace dílů z uhlíkových vláken nikdy nepřestane, jako je wuxi moudrost o nových materiálech, v souladu s požadavky nové energetické automobilové výroby uhlíkových vláken napájecí skříň skříně baterií je kompozity z uhlíkových vláken v typických případech použití, na nových energetických vozidlech v aspektech, jako je hubnutnost, odolnost proti nárazům efektivně zlepšila výkon nových energetických vozidel.
● Uhlíková vlákna ve vysokorychlostním vlaku
Lehké řešení vysokorychlostní železnice se vždy zaměřilo na dvě otázky: první je, že lehké materiály musí mít dostatečnou bezpečnost; druhým je snažit se být co nejmírnější s předpokladem zajištění bezpečnosti, aby bylo dosaženo větší kapacity a vyšší efektivity přepravy.
Od kulkových vlaků s rychlostí 400 km/h nebo vyšší, dvoupatrových vlaků až po vysokorychlostní maglev vlaky s rychlostí 600 km/h, vysokorychlostní železniční a další železniční vozidla se rozvíjejí směrem k vysokorychlostním, efektivním, zeleným, inteligentním a dalším cílům. Mezi nimi hrají klíčovou roli materiály těla, které jsou lehké a silné. Vybrané materiály karoserie, v pevnosti, tuhosti, odolnosti proti únavě, odolnosti proti korozi a požáru, jsou neustále optimalizovány, kompozitní materiál uhlíkových vláken má výhody nízké hmotnosti, snížení nárazu, zatížení zdvihu, vysoká odolnost proti povětrnostním vlivům, vysoká spolehlivost, vysoká dostupnost, vysoká životnost, malá údržba a tak dále postupně získala pozornost.
Ovládací panel řidiče kabiny z uhlíkových vláken, části sedadel z uhlíkových vláken, přepážkové desky z uhlíkových vláken atd., jako kompozitní materiál používaný ve vysokorychlostních kolejových vozidlech, jako je podíl stále větších, wuxi moudrost na nový materiál bude čelit technickým požadavkům také stále vyšším, to prakticky také v řízení domácího kompozitního materiálu z uhlíkových vláken používaného rychlejším tempem.
●Části letadel z uhlíkových vláken
Kompozitní materiál uhlíkových vláken než pevnost, vysoká tuhost, dobrá odolnost proti únavě a odolnost proti korozi, může navrhnout, podporovat účinnost konstrukce, nejen může zlepšit bezpečnost letadla, hospodárnost, komfort a ochranu životního prostředí, může také výrazně zlepšit palivovou účinnost letadla, je v současné době v aplikaci implementuje významný podíl civilních letadel.
Zároveň použití kompozitů uhlíkových vláken v letadlech představuje nové technické výzvy. Ve srovnání s tradiční kovovou strukturou má kompozitní struktura uhlíkových vláken anizotropii a její křehkost ji výrazně liší od konvenčních kovových materiálů z hlediska deformace při zatížení, mechanismu poškození a režimu poruchy. Je třeba prolomit řadu technických problémů, jako je analýza připojení, stabilita, odolnost proti poškození, omylnost, velký otevření, ochrana proti blesku, požární odolnost, ochrana proti námrazu, mezivrstvá analýza atd.
Při celkové optimalizaci aerodynamiky, konstrukce a materiálů budou použity průlomové technologie a pohonné technologie pro snížení aerodynamického odporu a šetření paliva. Nicméně při létání nadzvukovou a ultra vysokou rychlostí zvuku je vysoký teplotní účinek struktury těla zřejmý, který vyžaduje nejen integrovaný konstrukční návrh pokročilých kompozitních materiálů, jako je uhlíkové vlákno, ale také je činí lehčí, odolnější vůči poškození a vysoké teplotě.
Nejen části karoserie, vnitřní části letadel materiálových požadavků jsou také přísné. Deska rámu sedadla z uhlíkových vláken pro letectví poskytovaná společností wuxi zhicang new materiál technology co., ltd. pro určitý typ civilního letadla, kromě výrazného snižování hmotnosti sedadla, aby byla schopna odolat 6-8 let vysokofrekvenčního tlaku, ale také mít určitý zpomalovač hoření, což vše předkládá vysoké požadavky na praktické použití kompozitního materiálu z uhlíkových vláken.
Uhlíková vlákna je široce používána v oblasti sportovních potřeb a má mnoho výhod
Uhlíková vlákna je široce používána v oblasti sportovních potřeb a má mnoho výhod.
Zde jsou některé z hlavních aplikací:
1. Jízdní kola:
– Výroba rámu: uhlíková vlákna je ideálním materiálem pro výrobu rámů jízdních kol. Může vytvořit velmi lehký, ale extrémně pevný rám, což výrazně snižuje celkovou hmotnost jízdního kola, což usnadňuje jezdci jízdu, zejména při lezení a dlouhé jízdě. Například některá špičková závodní kola používají rámy z uhlíkových vláken pro vyšší rychlosti a lepší ovladatelnost.
Díly: Kromě rámu používají i další části jízdního kola, jako jsou řídítka, sedlové trubky a kola, uhlíková vlákna. Řídítka z uhlíkových vláken mohou poskytnout lepší tuhost a ovladatelnost a sedlová trubka lze upravit podle potřeb jezdce. Je lehký a nepřidává příliš mnoho zátěže na kolo. Kola z uhlíkových vláken mají vysokou pevnost a nízký moment setrvačnosti, což může zlepšit akcelerační výkon a jízdní rychlost jízdního kola.
2. Golfové hole:
Golfové hole s karbonovými hřídelemi jsou stále populárnější. Ve srovnání s tradičními kovovými hřídelemi jsou hřídele z uhlíkových vláken lehčí, což může snížit hráčovo zátěž švihem a zvýšit rychlost švihu, čímž se zvyšuje vzdálenost a přesnost střelu. Kromě toho má uhlíková vlákna vysoké tlumicí vlastnosti, které mohou absorbovat část vibrací při úderu míče, což dělá hráči pohodlnější pocit.
Klubová hlava: uhlíkové vlákno se také používá v klubové hlavě golfových hole. Materiály uhlíkových vláken mohou být použity ke zvýšení pevnosti a stability klubové hlavy, takže klubová hlava může lépe odolat nárazové síle při úderu míče a snížit možnost deformace a poškození.
3. Rybářský prut:
Hlavní struktura: Rybářské pruty z uhlíkových vláken mají vlastnosti vysoké pevnosti, vysokého modulu a nízké hmotnosti, mohou odolat velkému tahovému a ohybovému namáhání a jsou lehké, což je vhodné pro rybáře držet a pracovat po dlouhou dobu. Ať už se jedná o mořský rybolov nebo sladkovodní rybolov, rybářské pruty z uhlíkových vláken mohou splnit potřeby různých rybářských scén.
Špička prutu: Špička prutu je klíčovou součástí prutu a má vysoké požadavky na citlivost a flexibilitu. Použití materiálů z uhlíkových vláken může způsobit citlivější špičku prutu, přesně vycítit signál ryby kousající hák a zlepšit úspěšnost rybolovu. Současně flexibilita uhlíkových vláken může také zajistit, že hrot tyče není snadné zlomit při vystavení vnější síly.
4. Rakety:
Tenisové rakety: Tenisové rakety z uhlíkových vláken mají dobrou tuhost a pružnost a mohou poskytnout silnou podporu výkonu a dobrý výkon kontroly míče při úderu míče. Materiály z uhlíkových vláken mohou způsobit rovnoměrnější rozložení hmotnosti tenisových raket, zlepšit stabilitu a rovnováhu rakety a učinit hráče přesnějšími a silnějšími při úderu míče.
Badmintonové rakety: Pro badmintonové rakety může aplikace uhlíkových vláken snížit hmotnost rakety, zvýšit rychlost švihu a flexibilitu. Současně mohou vysoce pevné vlastnosti uhlíkových vláken zajistit, že raketa není snadné deformovat a poškodit při vysokorychlostních výkyvech a častých úderech, což prodlužuje životnost rakety.
Picklebalové rakety: Picklebalové rakety jsou lehké a elastické, poskytují hráčům lepší zážitek z úderu, což umožňuje hráčům být šikovnější při úderu míče a lépe zobrazit svou technickou úroveň.
5. Ledové a sněhové sporty:
Lyže: Lyže z uhlíkových vláken jsou silné a lehké, což může snížit celkovou hmotnost a současně zajistit tuhost lyží, čímž jsou lyžaři flexibilnější a volnější během procesu kluzu a snadnější kontrolovat rychlost a směr. Kromě toho má uhlíkové vlákno dobrý výkon tlumení nárazů, který může snížit vibrace lyžařů během procesu kluzu a zlepšit komfort.
Brusle: uhlíkové vlákno lze použít ke zvýšení strukturální pevnosti a stability bruslí, takže brusle mohou udržet dobrý výkon při vysokorychlostním kluzném a ostrých zatáčkách a snížit deformaci a poškození bruslí. Současně mohou lehké vlastnosti uhlíkových vláken také snížit celkovou hmotnost bruslí a zvýšit kluznou rychlost sportovců.
6. Ostatní sportovní zboží:
Sportovní obuv: Některé špičkové sportovní obuv používají materiály z uhlíkových vláken v podrážkách, svršku a dalších částech. V podrážkách může uhlíkové vlákno poskytnout dobrou oporu a stabilitu, snížit únavu nohou; ve svršku může uhlíkové vlákno zvýšit pevnost a prodyšnost svršku a zlepšit pohodlí a odolnost sportovní obuvi.
Přilby: Přilby z uhlíkových vláken jsou lehké a pevné, které mohou chránit hlavy sportovců a současně snižovat zátěž na jejich hlavě, zlepšovat jejich komfort a výkon. Například přilby z uhlíkových vláken jsou široce používány ve sportech, jako jsou jízdní kola, motocykly a kolečkové bruslení.
-Lukostřelné vybavení: Uhlíkové vlákno lze použít k výrobě lukostřelného vybavení, jako jsou luky a šípy. Luky z uhlíkových vláken mají vysokou pevnost a pružnost a mohou poskytnout stabilní lukostřelný výkon; Hřídele šípů z uhlíkových vláken jsou lehké a rovné, což může zlepšit letovou rychlost a přesnost šípů.
Uhlíková vlákna má širokou škálu aplikací v oblasti výztuže staveb
Uhlíková vlákna má širokou škálu aplikací v oblasti výztuže staveb,
odrážejí se především v následujících aspektech:
I. Výhody
1. Vysoká pevnost a vysoká tuhost: Pevnost materiálů z uhlíkových vláken je mnohem vyšší než u tradičních stavebních materiálů, jako je ocel. Může výrazně zlepšit nosnost budov bez výrazného zvýšení hmotnosti konstrukce.
2. odolnost proti korozi: Uhlíkové vlákno má vynikající odolnost proti korozi a není korozováno chemikáliemi, jako jsou kyseliny a zásady. Je vhodný pro výztuže staveb v různých drsných prostředích.
3. Pohodlná konstrukce: Látka nebo plech z uhlíkových vláken je lehká, měkká, snadno se řezá a vloží a stavební proces je jednoduchý a rychlý, což může výrazně zkrátit dobu výstavby.
4. Žádný vliv na vzhled budovy: Vzhledem k tomu, že materiály uhlíkových vláken mohou být nalepeny na povrch konstrukce velmi tence, dopad na vzhled budovy je malý.
II. Scénáře aplikací
1. Výztuž starých budov: U budov s dlouhou historií a poškozenými konstrukcemi, jako jsou nosníky, sloupy, podlahové desky atd., lze uhlíkové vlákno použít pro výztuž ke zlepšení jejich bezpečnosti a trvanlivosti.
2. Oprava budov v oblastech postižených zemětřesením: Po přírodních katastrofách, jako jsou zemětřesení, uhlíková vlákna lze použít k rychlé opravě poškozených budov a obnově jejich funkcí použití.
3. Výztuž mostu: Mosty mohou mít trhliny, deformace a další problémy během dlouhodobého používání. Uhlíková vlákna mohou efektivně posílit mostovou strukturu a zlepšit její nosnost a stabilitu.
4. Výztuž speciálních stavebních konstrukcí: Například velkoplošné prostorové konstrukce a vysoké konstrukce, uhlíková vlákna mohou splnit jejich požadavky na vysokou pevnost a lehkost.
III. Stavební proces
1. Povrchová úprava: Vyčistěte a leštěte povrch konstrukce, která má být vyztužena, odstraňte olej, prach a volný beton atd., abyste zajistili, že uhlíkové vlákno má dobrou přilnavost k povrchu konstrukce.
2. Aplikujte základní nátěr: naneste základní nátěr na ošetřený povrch struktury, abyste zvýšili adhezi mezi uhlíkovým vláknem a strukturou.
3. Vložte uhlíkové vlákno: Vložte uhlíkovou látku nebo list na povrch konstrukce podle požadavků na návrh a zkompaktněte ji speciálními nástroji, aby se zajistilo, že uhlíkové vlákno těsně sedí ke struktuře.
4. Ochrana povrchu: Po vložení uhlíkového vlákna lze podle potřeby provést povrchovou ochranu, jako je aplikace požárně zpomalující barvy, antikorozní barvy atd., aby se zlepšila trvanlivost a bezpečnost uhlíkového vlákna.
Aplikace uhlíkových vláken ve stavbě lodí
Použití uhlíkových vláken ve stavbě lodí postupně dozrálo a hraje důležitou roli ve stavbě lodí.
Rozsah použití kompozitních materiálů uhlíkových vláken se rozšířil od raných malých hlídkových lodí a přistávacích lodí až po velké lodě, jako jsou zametače minů a lehké fregaty. S pokrokem technologie se délka a posunutí lodí stále zvyšuje a 80-90 metrová plně kompozitní námořní plavidla byla uvedena do použití. Země a regiony, jako jsou Spojené státy, Evropa a Japonsko, vedou ve výstavbě kompozitních lodí z uhlíkových vláken a úspěšně používají uhlíková vlákna k výrobě vysoce výkonných lodí, jako jsou stealth testovací lodě a lehké torpédoborce. Tyto lodě mají nejen vysokou stabilitu a rychlost, ale také schopnosti stealth, proti ponorkám a proti minám.
V posledních letech Čína také dosáhla významného pokroku v aplikaci kompozitních materiálů uhlíkových vláken. Prostřednictvím úsilí výzkumného a vývojového týmu bylo dosaženo průlomu v demonstrační aplikaci špičkových domácích kompozitních materiálů z uhlíkových vláken ve vysokorychlostních osobních lodích, což znamená novou výšku v aplikaci kompozitních materiálů z uhlíkových vláken ve stavbě lodí. Kromě toho byly produkty z uhlíkových vláken Shanghai Tankain předběžně použity při výrobě lodních zařízení, což dále dokazuje, že aplikace uhlíkových vláken v oblasti stavby lodí vytvořila určitý rozsah.
Použití kompozitních materiálů z uhlíkových vláken nejen zlepšuje výkon lodí, ale také snižuje hmotnost a spotřebu paliva lodí, což pomáhá zlepšit šetrnost k životnímu prostředí a hospodárnost lodí. Například aplikace stožárů z uhlíkových vláken na severských válečných lodích se stala poměrně vyspělým. Tento materiál nejen pomáhá snížit hmotnost lodi, ale také snižuje spotřebu paliva, což umožňuje přidělit větší část celkové hmotnosti lodi dalším funkcím.
Shrnuto, aplikace uhlíkových vláken v oblasti stavby lodí se přesunula z experimentální fáze k praktickému použití, nejen zlepšení výkonnosti a šetrnosti k životnímu prostředí lodí, ale také demonstruje výhody v oblasti nákladů a udržitelnosti, což naznačuje, že uhlíková vlákna má široké vyhlídky na rozvoj v budoucí oblasti stavby lodí.
Aramidové vlákno používané v hasicím obleku
Jako základní součást ochranného oděvu hasičů jsou požadavky na zpomalující hoření zvláště důležité. Vznik meta-aramidových vláken umožnil modernizaci hasicího oděvu. Umožňuje hasičům zcela eliminovat těžkopádné hasicí obleky, které mají pouze kůži, těžkou vlnu a plátno, a dosáhnout zlepšení výkonu tkanin a podšívek.
V současné době se v různých hasicích systémech používají hasiči, hasicí obleky, požární obleky vyrobené z meta-aramidových barevných vláken. Meta-aramidová vlákna jsou také vybavena ozbrojenou policejní lesní hasičskou uniformou.
Díky svému vynikajícímu výkonu je meta-aramid široce používán v hutnictví, stavebnictví, stavbě lodí, ropné, chemické, lesnické, požární ochraně, vojenské a další oblasti a stal se nejlepší volbou pro zpracování všech druhů speciálních ochranných oděvů.
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.
Obě tato inovativní vlákna se nacházejí v každé vrstvě většiny vybavení pro maximální ochranu:
●Vnější plášť
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.
●Vlhkostní bariéra
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.
●Termální vložky
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.
Aramidová vlákna pro osobní ochranné prostředky
Aramidové vlákno je známé svým použitím v balistickém a bodném tělesném brnění, kde je připisováno, že pomáhá zachránit tisíce životů. Lehký a mimořádně pevný, může být použit k tomu, aby různé oblečení, doplňky a vybavení byly bezpečnější, odolnější proti řezání a odolnější. Aramidová vlákna pomáhají zajistit průmyslovým pracovníkům vynikající ochranu proti rozbitému sklu, kovovým úlomkům, ostrým strojům a dalším nebezpečím.
● Průmyslové oděvy zpomalující hoření
Aplikace meta-aramidu v petrochemických, chemických, elektrických, plynových a dalších průmyslových ochranných oděvech plně prokázala svůj vynikající účinek zpomalující hoření a proti klepání. Ochranné oděvy vyrobené ze směsi meta-aramidu a dalších vysoce výkonných vláken pro nebezpečnější pracovní prostředí.
● Závodní oblek
Závodní obleky vyrobené z meta-aramidových vláken mají nejen vynikající požární odolnost a odolnost proti vysokým teplotám, ale také odolávají korozivním plynům a kyselým kapalinám, což poskytuje celkovou ochranu těla závodníkům.
● Svařovací oblek, pece oblek
Pracovníci zabývající se elektrickým svařováním a tavením kovů mohou mít jiskry nebo roztavený kov stříkané na oblečení kdykoliv, což způsobuje popáleniny kůže nebo dokonce zapálení oblečení, způsobuje požár a způsobuje vážnější nebezpečí. Metallurgická práce je dlouhou dobu vystavena vysoké teplotě a běžný materiál oblečení se snadno mění. křehký, zkracuje životnost. Svařovací obleky a pecní obleky vyrobené z meta-aramidu mají vlastnosti trvalého zpomalujícího hoření, stříkání kovů, nepřilnavosti atd., a nebudou snižovat ochranný výkon v důsledku praní nebo opotřebení po dlouhou dobu.
Vzhledem k těmto vynikajícím vlastnostem byla meta-aramidová vlákna široce uznávána a akceptována domácími i zahraničními trhy. Ochranné oděvy z meta-aramidových vláken doprovázejí životy lidí ze všech vrstev života.
Pomáhá výrobcům poskytovat špičkovou ochranu proti řezu a hořlavou odolnost proti rizikům práce v automobilovém, výrobním, stavebním, leteckém a elektronickém průmyslu. Jeho vlastnosti odolné proti řezání a ohni jsou ideální, pokud je požadována dvojitá ochrana proti nebezpečí.