Material askoren artean, karbono-zuntzezko konpositeei (CFRP) gero eta arreta handiagoa eskaini zaie beren indar espezifiko bikainagatik, zurruntasun espezifikoagatik, korrosioarekiko erresistentziagatik eta nekearekiko erresistentziagatik.
Karbono zuntzezko konpositeen eta metalezko materialen arteko ezaugarri ezberdinek diseinu ideia desberdinak eskaintzen dizkiete ingeniariei.
Karbono-zuntzezko konpositeen eta metal tradizionalen ezaugarrien eta desberdintasunen arteko konparaketa sinplea izango da honako hau.
1. Zurruntasun espezifikoa eta indar espezifikoa
Metalezko materialekin alderatuta, karbono-zuntzezko materialek arina, indar espezifiko handia eta zurruntasun espezifikoa dute.Erretxinan oinarritutako karbono-zuntzaren modulua aluminiozko aleazioa baino handiagoa da, eta erretxinan oinarritutako karbono-zuntzaren indarra aluminiozko aleazioa baino askoz handiagoa da.
2. Diseinagarritasuna
Material metalikoak sexu berekoak izan ohi dira, errendimendu edo errendimendu baldintzatuaren fenomenoa dago.Eta geruza bakarreko karbono-zuntzak zuzenbide nabaria du.
Zuntzaren norabidean zehar propietate mekanikoak zuntz bertikaleko norabidean eta ebakidura-propietate luzeetan eta zeharkakoan baino 1 ~ 2 magnitude-ordena handiagoak dira, eta tentsio-tentsio-kurbak haustura baino lehen elastiko linealak dira.
Hori dela eta, karbono-zuntzezko materialak laminazio-plaken teoriaren bidez geruza bakarreko geruza-sekuentzia, geruza-erlazioa eta geruza-sekuentzia hauta ditzake.Karga banaketaren ezaugarrien arabera, zurruntasuna eta indarraren errendimendua diseinuaren bidez lor daitezke, metalezko material tradizionalak loditu baino ezin daitezkeen bitartean.
Aldi berean, planoan behar den zurruntasuna eta indarra eta baita planoan eta planoz kanpoko akoplamenduaren zurruntasun berezia ere lor daitezke.
3. Korrosioarekiko erresistentzia
Metalezko materialekin alderatuta, karbono-zuntzezko materialek azido eta alkali erresistentzia handia dute.Karbono-zuntza grafito-kristalaren antzeko egitura mikrokristalinoa da 2000-3000 °C-ko tenperatura altuan grafitizazioaz eratutakoa, korrosio ertainarekiko erresistentzia handia duena, %50 arte azido klorhidrikoa, azido sulfurikoa edo azido fosforikoa, modulu elastikoa, indarra eta diametroa funtsean ez dira aldatu.
Hori dela eta, material indargarri gisa, karbono-zuntzak nahikoa berme du korrosioarekiko erresistentzian, korrosioarekiko erresistentzia matrize desberdinak desberdinak dira.
Karbono-zuntzez indartutako epoxi arruntak bezala, epoxiak eguraldiaren erresistentzia hobea du eta oraindik ere ondo mantentzen du bere indarra.
4. Nekearen aurkakoa
Konpresio tentsioa eta tentsio maila altua karbono-zuntzezko konpositeen neke propietateetan eragiten duten faktore nagusiak dira.Neke-propietateak presiopean (R = 10) eta trakzio-presioan (r =-1) neke-probak egiten dituzte normalean, eta material metalikoak, berriz, trakzio-neke-probak presiopean (R = 0,1).Metalezko piezekin alderatuta, batez ere aluminiozko aleazioko piezekin, karbono zuntzezko piezak neke propietate bikainak dituzte.Automobilaren txasisaren eta abarretan, karbono-zuntzezko konpositeek aplikazio abantaila hobeak dituzte.Aldi berean, ez dago ia koska efekturik karbono-zuntzean.Koska gabeko probaren SN kurba karbono-zuntzezko laminatu gehienen bizitza osoan koskarik gabeko probaren berdina da.
5. Berreskuragarritasuna
Gaur egun, karbono-zuntz heldua erretxina termoegonkorrez egina dago, eta hori zaila da sendatu eta gurutzatu ondoren atera eta berriro erabiltzeko.Hori dela eta, karbono-zuntza berreskuratzeko zailtasuna industria-garapenaren oztopoetako bat da, eta eskala handiko aplikazioetarako urgentziaz konpondu beharreko arazo tekniko bat ere bada.Gaur egun, birziklatze-metodo gehienak etxean eta kanpoan kostu handiak dituzte eta zaila da industrializatzea.Walter karbono-zuntza birziklagarriak diren irtenbideak aztertzen ari da aktiboki, probako ekoizpenaren lagin batzuk osatu ditu, berreskuratzeko efektua ona da, ekoizpen masiboko baldintzekin.
Ondorioa
Metalezko material tradizionalekin alderatuta, karbono-zuntzezko materialek abantaila paregabeak dituzte propietate mekanikoetan, arinetan, diseinagarritasunean eta nekearekiko erresistentzian.Hala ere, bere produkzio-eraginkortasuna eta berreskuratze zaila dira oraindik ere bere aplikazioaren oztopoa.Uste da karbono-zuntza gero eta gehiago erabiliko dela teknologia eta prozesuen berrikuntzarekin batera.
Argitalpenaren ordua: 2021-07-07