Karbonfiber forsterket polymer

Programmer FOR CFRP inkluderer følgende:

Aerospace engineeringEdit

en sammensatt Airbus A350 med karbonfiber tema livery

airbus a350 xwb er bygget av 52% cfrp inkludert vingespar og flykroppen komponenter, forbikjøring boeing 787 dreamliner, for flyet med høyest vekt ratio for cfrp, som er 50%. Dette var et av de første kommersielle flyene som hadde vingesparer laget av kompositter. Airbus A380 Var en av De første kommersielle passasjerfly å ha en sentral vinge-boks laget AV CFRP; det er den første til å ha en jevnt formet vingetverrsnitt i stedet for vingene blir delt span-messig inn i seksjoner. Dette flytende, kontinuerlige tverrsnittet optimaliserer aerodynamisk effektivitet. Videre er bakkanten, sammen med bakskottet, empennage og un-pressured fuselage laget AV CFRP. Imidlertid har mange forsinkelser presset ordreleveringsdatoer tilbake på grunn av problemer med produksjonen av disse delene. Mange fly som bruker CFRP har opplevd forsinkelser med leveringsdatoer på grunn av de relativt nye prosessene som brukes TIL å lage cfrp-komponenter, mens metalliske strukturer har blitt studert og brukt på fly i årevis, og prosessene er relativt godt forstått. Et tilbakevendende problem er overvåking av strukturell aldring, som nye metoder blir stadig undersøkt, på grunn AV DEN uvanlige multi-materiale og anisotrop natur CFRP.I 1968 ble En Hyfils viftekonstruksjon i karbonfiber satt i drift på Rolls-Royce Conways på Vickers Vc10 som BLE drevet AV BOAC.Spesialist flydesignere og produsenter Skalert Kompositter har gjort utstrakt bruk AV CFRP gjennom hele sitt design utvalg, inkludert den første private bemannede romfartøy Spaceship One. CFRP er mye brukt i mikro luft kjøretøy (MAVs) på grunn av sin høye styrke til vekt-forhold.

bilingeniørrediger

Citroë SM som vant 1971 Rally Marokko med karbonfiberhjul
1996 mclaren f1 – første karbonfiber kroppen skallet

mclaren mp4 (Mp4/1), første karbonfiber f1 bil.

CFRPs er mye brukt i high-end bil racing. Den høye prisen på karbonfiber reduseres av materialets uovertruffen styrke-til-vekt-forhold, og lav vekt er avgjørende for høy ytelse bil racing. Racerbilprodusenter har også utviklet metoder for å gi karbonfiberstykker styrke i en bestemt retning, noe som gjør den sterk i en bærende retning, men svak i retninger hvor liten eller ingen belastning ville bli plassert på medlemmet. Omvendt utviklet produsentene omnidireksjonelle karbonfibervev som bruker styrke i alle retninger. Denne typen karbonfibermontering er mest brukt i» safety cell » monocoque chassismontering av høyytelses racerbiler. Det første karbonfibermonocoque-chassiset ble introdusert I Formula One Av McLaren i 1981-sesongen. Den ble designet Av John Barnard og ble mye kopiert i de følgende sesongene Av Andre F1-lag på grunn av den ekstra stivheten som ble gitt til bilens chassis.Mange superbiler i løpet av de siste tiårene har innarbeidet CFRP mye i sin produksjon, bruker DET for deres monocoque chassis samt andre komponenter. Så langt tilbake som 1971 tilbød Citroë SM valgfrie lette karbonfiberhjul.

bruk av materialet har blitt lettere vedtatt av lavvolumprodusenter som brukte det primært til å lage karosseripaneler for noen av deres high-end biler på grunn av økt styrke og redusert vekt sammenlignet med glassforsterket polymer de brukte for de fleste av sine produkter.

Civil engineeringEdit

Ytterligere informasjon: Strukturelle anvendelser AV FRP

CFRP har blitt et bemerkelsesverdig materiale i konstruksjonsteknikk applikasjoner. Studert i en akademisk sammenheng med sine potensielle fordeler i konstruksjonen, har det også vist seg kostnadseffektiv i en rekke feltapplikasjoner styrke betong, mur, stål, støpejern, og trekonstruksjoner. Dens bruk i industrien kan enten være for ettermontering for å styrke en eksisterende struktur eller som et alternativ forsterkende (eller forstressende) materiale i stedet for stål fra begynnelsen av et prosjekt.Ettermontering har blitt den stadig mer dominerende bruken av materialet i ingeniørfag, og applikasjoner inkluderer å øke lastekapasiteten til gamle strukturer (som broer) som ble designet for å tåle langt lavere servicebelastninger enn de opplever i dag, seismisk ettermontering og reparasjon av skadede strukturer. Ettermontering er populært i mange tilfeller, da kostnadene ved å erstatte den mangelfulle strukturen i stor grad kan overstige kostnadene ved å styrke VED HJELP AV CFRP.Anvendt på armert betongkonstruksjoner for bøyning, HAR CFRP vanligvis stor innvirkning på styrke (dobling eller mer styrken til seksjonen er ikke uvanlig), MEN bare en moderat økning i stivhet (kanskje en 10% økning). 3000 mpa ultimate strekkfasthet, mer enn 10 ganger mildt stål), men ikke spesielt stivt (150 til 250 GPa, litt mindre enn stål, er typisk). Som en konsekvens brukes bare små tverrsnittsarealer av materialet. Små områder med svært høy styrke, men moderat stivhetsmateriale vil øke styrken betydelig, men ikke stivhet.

CFRP kan også brukes for å forbedre skjærstyrken av armert betong ved å pakke stoffer eller fibre rundt delen som skal styrkes. Innpakning rundt seksjoner (for eksempel bro eller bygningssøyler) kan også forbedre duktiliteten til seksjonen, noe som øker motstanden mot å kollapse under jordskjelvbelastning. Slik seismisk ettermontering er den viktigste applikasjonen i jordskjelvutsatte områder, siden det er mye mer økonomisk enn alternative metoder.

hvis en kolonne er sirkulær (eller nesten så) en økning i aksial kapasitet oppnås også ved innpakning. I denne applikasjonen øker inneslutningen AV CFRP-viklingen betongens trykkstyrke. Men selv om store økninger oppnås i den ultimate kollapsbelastningen, vil betongen sprekke ved bare litt forbedret belastning, noe som betyr at denne applikasjonen bare brukes av og til. Specialist ultra-high modulus CFRP (med strekkmodul på 420 GPa Eller mer) er en av de få praktiske metodene for å styrke støpejernsbjelker. Ved typisk bruk er den bundet til seksjonens strekkflens, både øker stivheten i seksjonen og senker den nøytrale aksen, og reduserer dermed maksimal strekkspenning i støpejernet sterkt.

I Usa, pre-stresset betong sylinder rør (PCCP) står for et stort flertall av vann overføring strømnettet. PÅ grunn AV deres store diametre er feil I PCCP vanligvis katastrofale og påvirker store populasjoner. Omtrent 19.000 miles (31.000 km) AV PCCP er installert mellom 1940 og 2006. Korrosjon i form av hydrogen sprøhet har fått skylden for den gradvise forringelse av pre-stresse ledninger i MANGE PCCP linjer. I løpet av det siste tiåret Har CFRPs blitt brukt til INTERNT LINJE PCCP, noe som resulterer i et fullt strukturelt styringssystem. INNE I EN PCCP-linje fungerer CFRP-foringen som en barriere som styrer belastningsnivået som oppleves av stålsylinderen i vertsrøret. Komposittforingen gjør det mulig for stålsylinderen å utføre innenfor sitt elastiske område, for å sikre at rørledningens langsiktige ytelse opprettholdes. Cfrp liner design er basert på belastning kompatibilitet mellom liner og vert rør.CFRP er et dyrere materiale enn sine motstykker i byggebransjen, glassfiberforsterket polymer (GFRP) og aramidfiberforsterket polymer (AFRP), SELV OM CFRP generelt anses å ha overlegne egenskaper. MYE forskning fortsetter å bli gjort på Å bruke CFRP både for ettermontering og som et alternativ til stål som et forsterkende eller forstressende materiale. Kostnad er fortsatt et problem, og langsiktige holdbarhetsspørsmål forblir fortsatt. Noen er bekymret for cfrps sprø natur, i motsetning til stålets duktilitet. Selv om designkoder er utarbeidet av institusjoner som American Concrete Institute, er det fortsatt noe nøling blant ingeniørsamfunnet om å implementere disse alternative materialene. Til dels skyldes dette mangel på standardisering og proprietær karakter av fiber-og harpikskombinasjonene på markedet.

karbonfibermikroelektroderedit

Karbonfibre brukes til fremstilling av karbonfibermikroelektroder. I denne applikasjonen er vanligvis en enkelt karbonfiber med diameter på 5-7 µ forseglet i en glasskapillær. På spissen er kapillæren enten forseglet med epoksy og polert for å lage mikroelektrode av karbonfiberdisk, eller fiberen er kuttet til en lengde på 75-150 µ for å lage karbonfibersylinderelektrode. Karbonfibermikroelektroder brukes enten i amperometri eller hurtigskanning syklisk voltammetri for påvisning av biokjemisk signalering.

sports goodsEdit

cfrp er nå mye brukt I Sportsutstyr som i squash, tennis og badminton raketter, sport kite spars, høy kvalitet pil sjakter, hockeykøller, fiskestenger, surfebrett, high end svømmeføtter, og roing skjell. Amputerte idrettsutøvere som Jonnie Peacock bruker karbonfiberblader for å løpe. Den brukes som en skaft plate i noen basketball joggesko for å holde foten stabil, vanligvis kjører lengden på skoen rett over sålen og venstre utsatt i enkelte områder, vanligvis i buen.Kontroversielt, i 2006, ble cricketflaggermus med et tynt karbonfiberlag på baksiden introdusert og brukt i konkurrerende kamper av høyprofilerte spillere, Inkludert Ricky Ponting og Michael Hussey. Karbonfiberen ble hevdet å bare øke holdbarheten til flaggermusene, men DEN ble utestengt fra ALLE førsteklasses kamper AV ICC i 2007.EN cfrp sykkelramme veier mindre enn en av stål, aluminium eller titan som har samme styrke. Typen og orienteringen av karbonfibervevingen kan utformes for å maksimere stivhet i nødvendige retninger. Rammer kan justeres for å håndtere forskjellige kjørestiler: sprinthendelser krever stivere rammer, mens utholdenhetshendelser kan kreve mer fleksible rammer for rytterkomfort over lengre perioder. Variasjonen av former det kan bygges inn har ytterligere økt stivhet og også tillatt aerodynamiske rørseksjoner. Cfrp gafler inkludert dempegaffel kroner og styrer, styret, seteposter, og sveiv armer blir stadig mer vanlig på medium samt høyere priset sykler. CFRP-felger forblir dyre, men stabiliteten sammenlignet med aluminium reduserer behovet for å re-true et hjul, og den reduserte massen reduserer hjulets treghetsmoment. CFRP eiker er sjeldne og de fleste karbon hjulsett beholde tradisjonelle rustfritt stål eiker. CFRP vises også i økende grad i andre komponenter som girdeler, bremse – og girspaker og karosserier, kassetthjulsbærere, fjæringskoblinger, skivebremsrotorer, pedaler, skosåler og sadelskinner. Selv om sterk og lys, støt, over torquing eller feil installasjon AV cfrp-komponenter har resultert i sprekker og feil, noe som kan være vanskelig eller umulig å reparere.

Andre anvendelserrediger

brannmotstanden til polymerer og termosettkompositter blir betydelig forbedret hvis et tynt lag av karbonfibre støpes nær overflaten fordi et tett, kompakt lag av karbonfibre effektivt reflekterer varme.CFRP brukes i et økende antall high-end produkter som krever stivhet og lav vekt, disse inkluderer: Musikkinstrumenter, inkludert fiolinbuer; gitarplukkere, halser (karbonfiberstenger) og pick-vakter; trommelskjell; bagpipe chanters; Og hele musikkinstrumenter som Luis Og Clarks karbonfiber celloer, bratsjer og fioliner; Og Blackbird Guitars akustiske gitarer og ukuleler; også lydkomponenter som platespillere og høyttalere.Skytevåpen bruker Det til å erstatte visse metall -, tre-og glassfiberkomponenter, men mange av de indre delene er fortsatt begrenset til metalllegeringer, da nåværende forsterket plast er uegnet.

  • høy ytelse drone organer og andre radiostyrte kjøretøy og fly komponenter som helikopter rotorblader.
  • lette poler som: stativ ben, telt staver, fiskestenger, biljard signaler, staver og høy rekkevidde poler som for vindu rengjøring.
  • Tannbehandling, karbonfiberposter brukes til å gjenopprette rotkanalbehandlede tenner.
  • Raste tog boggier for passasjer service. Dette reduserer vekten med opptil 50% sammenlignet med metallboggier, noe som bidrar til energibesparelser.
  • Laptop skjell og andre høy ytelse tilfeller.
  • karbonvevde stoffer.
  • Bueskyting, karbonfiber piler og bolter, lager og skinne.
  • som en filament FOR 3d smeltet deponering modellering utskriftsprosessen, karbonfiberforsterket plast (polyamid-karbon filament) brukes for produksjon av solid, men lette verktøy og deler på grunn av sin høye styrke og rive lengde.
  • fjernvarme rør rehabilitering, VED HJELP AV CIPP metode.
  • Legg igjen en kommentar

    Din e-postadresse vil ikke bli publisert.