Tổng quan về ống sợi carbon: Ưu điểm Nhược điểm và ứng dụng

Trong ứng dụng của các sản phẩm sợi carbon, ống sợi carbon và tấm sợi carbon xuất hiện thường xuyên hơn. Ống sợi carbon có thể thay thế ứng dụng của ống kim loại trong nhiều lĩnh vực. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích những ưu điểm và nhược điểm của ống sợi carbon để giúp bạn hiểu rõ hơn về ống sợi carbon.

Ống sợi carbon là gì và nó hoạt động như thế nào?

Ống sợi carbon, còn được gọi là ống sợi carbon, còn được gọi là ống carbon, ống sợi carbon, được làm bằng hỗn hợp sợi carbon được ngâm trước trong nhựa polyester gốc styrene bằng cách nung nóng, xử lý, ép đùn (xoắn). Trong quá trình sản xuất, nhiều loại cấu hình khác nhau có thể được tạo ra thông qua các khuôn khác nhau, chẳng hạn như ống tròn bằng sợi carbon có thông số kỹ thuật khác nhau, ống vuông có thông số kỹ thuật khác nhau, tấm có thông số kỹ thuật khác nhau và các cấu hình khác: 3K cũng có thể được bọc để đóng gói bề mặt và làm đẹp trong quá trình sản xuất.

Tính năng & Đặc điểm:

- Độ bền kéo cao: cường độ của sợi carbon gấp 8-10 lần thép, thường trên 3500MPa và hiệu suất tuyệt vời có thể đạt tới 5000MPa.

- Mật độ nhỏ và nhẹ, mật độ chỉ bằng 1/4 so với thép.

Ưu điểm của ống sợi carbon

1. Trọng lượng nhẹ là một ưu điểm rất quan trọng của ống sợi carbon. Mật độ của sợi carbon tương đối thấp. Mật độ của ống sợi carbon được sản xuất và xử lý là khoảng 1,8g/cm3. So với ống thép thông thường, nó chỉ bằng một phần tư trọng lượng. Điều này làm cho lợi thế của ống sợi carbon trở nên đặc biệt rõ ràng trong việc ứng dụng nhiều sản phẩm giảm trọng lượng, đòi hỏi lợi thế rất mạnh.

2. Độ bền kéo cao và độ bền kéo của ống sợi carbon cũng rất cao. Trong quá trình sản xuất ống sợi carbon, do các quy trình khác nhau nên độ bền kéo của ống sợi carbon được sản xuất là khác nhau, nhưng dù thấp đến đâu cũng sẽ có 40 triệu psi, thường là khoảng 100 triệu psi. Độ bền kéo của ống thép chỉ có thể đạt 29 triệu psi, điều này cũng khiến độ bền kéo của ống sợi carbon đạt hơn ba lần so với thép.

3. Sức mạnh cắt. Sức mạnh cắt đề cập đến hiệu suất sức mạnh của lực ngang nhận được. Độ bền cắt có thể được thay đổi bởi các lớp ống sợi carbon khác nhau. Nói chung, độ bền cắt của ống sợi carbon có thể đạt tới 8gpa, cao hơn nhiều so với ống thép truyền thống.

4. Thi công thuận tiện: chiếm ít không gian, không cần máy móc và dụng cụ lớn, không cần vận hành ướt, không cần gia công nóng, không cần phương tiện cố định tại chỗ và có hiệu quả thi công cao.

5. Độ ổn định cao. So với ống kim loại, ống sợi carbon có khả năng chống ăn mòn tốt hơn và chống lão hóa mạnh, giúp độ ổn định hiệu suất của ống rất cao và tuổi thọ dài hơn, bao gồm độ ổn định tốt hơn ở nhiệt độ cao và thấp, đồng thời có hiệu suất rất tốt trong một số môi trường xấu.

Nhược điểm của ống sợi carbon

1. Giá cao. So với ống kim loại, ống sợi carbon đắt hơn. Ngoài chi phí nguyên vật liệu, quá trình sản xuất và gia công ống sợi carbon đòi hỏi nhiều chi phí nhân công nên giá thành sẽ cao hơn rất nhiều.

2. Hiệu suất của ống sợi carbon bị ảnh hưởng bởi nguyên liệu thô và quy trình sản xuất. Hiện nay, prereg sợi carbon chủ yếu được sử dụng để sản xuất ống sợi carbon, và tỷ lệ sợi carbon và nhựa trong prereg sợi carbon là đặc biệt quan trọng. Đồng thời, nên lựa chọn các quy trình sản xuất khác nhau cho các loại ống khác nhau, chẳng hạn như ống vuông bằng sợi carbon và ống hình chữ nhật bằng sợi carbon cần được đúc, trong khi ống tròn bằng sợi carbon chủ yếu được đúc bằng hộp ép nóng.

3. Sợi carbon có thể chịu được nhiệt độ cao hàng nghìn độ, nhưng vì nó cần được trộn với nhựa trong quá trình sản xuất thực tế và nhựa là vật liệu chịu nhiệt độ không cao nên ống sợi carbon thông thường có thể chịu được nhiệt độ khoảng 300 oC. Để mở ra nhiều thị trường ứng dụng hơn, prereg sợi carbon nhiệt dẻo đang được tích cực phát triển.

Ứng dụng của ống sợi carbon

Ống sợi carbon là sự lựa chọn lý tưởng cho các chuyên gia trong ngành và sở thích. Cấu trúc hình ống cứng, rất cứng và nhẹ của sợi carbon có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng. Ống sợi carbon có thể thay thế thép. Ống sợi carbon có thể nặng bằng 1/3 ống nhôm mà vẫn có đặc tính chịu lực tương đương hoặc tốt hơn. Do đó, ống gia cố bằng sợi carbon thường được tìm thấy trong các ứng dụng có trọng lượng nhẹ, chẳng hạn như hàng không vũ trụ, đua xe và thể thao giải trí.

1. Sử dụng các đặc tính cơ học nhẹ, bền, nhẹ và cứng, nó được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không, hàng không vũ trụ, xây dựng, thiết bị cơ khí, công nghiệp quân sự, thể thao và giải trí và các vật liệu kết cấu khác.

2. Tận dụng khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt, độ vuông góc tốt (± 0,2mm) và độ bền cơ học cao, sản phẩm phù hợp với trục truyền động của thiết bị in bảng mạch.

3. Sử dụng khả năng chống mỏi của nó, nó được áp dụng cho các cánh của máy bay trực thăng; Sử dụng khả năng giảm rung của nó, nó được áp dụng cho thiết bị âm thanh.

4. Với độ bền cao, chống lão hóa, chống tia cực tím và tính chất cơ học tốt, nó phù hợp cho lều, vật liệu xây dựng, màn chống muỗi, túi bóng, túi xách, rèm cửa, giá trưng bày quảng cáo, ô, cánh buồm, thiết bị thể dục, cột mũi tên, câu lạc bộ chơi gôn, lưới luyện tập chơi gôn, chốt chuyển đổi cột cờ, thiết bị thể thao dưới nước, v.v.

5. Với trọng lượng nhẹ và độ dẻo dai tốt, sản phẩm phù hợp với diều, đĩa bay, lưng nơ, máy bay điện và nhiều loại đồ chơi khác nhau.