Vải hỗn hợp Aramid-Carbon: Hướng dẫn cuối cùng về các thuộc tính và ứng dụng

Là gì Vải hỗn hợp Aramid-carbon ?

Vải hỗn hợp Aramid-Carbon là một vật liệu composite hiệu suất cao kết hợp các sợi aramid (được biết đến với độ bền) với các sợi carbon (nổi tiếng về độ cứng). Cấu trúc lai này cung cấp các tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng đặc biệt, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng hàng không vũ trụ, ô tô và đạn đạo. Không giống như sợi carbon nguyên chất, thành phần Aramid bổ sung khả năng chống va đập, trong khi các sợi carbon bù cho cường độ nén thấp hơn của Aramid.

3K 1000D/1500D Plain/Twill Aramid MIMPARY Sợi carbon dệt bằng vải

Các thành phần chính của vải lai

• Sợi aramid : Các polyme hữu cơ chịu nhiệt với độ bền kéo cao
• Sợi carbon : Cấu trúc carbon tinh thể nhẹ với độ cứng vượt trội
• Ma trận polymer : Thông thường các loại nhựa epoxy hoặc nhựa nhiệt dẻo liên kết các sợi

Vải hỗn hợp aramid-carbon vs kevlar : Một so sánh chi tiết

Khi đánh giá Vải hỗn hợp aramid-carbon vs kevlar , Một số khác biệt về hiệu suất xuất hiện. Trong khi Kevlar (một loại aramid) vượt trội trong khả năng chống cắt, thì vải lai cung cấp độ ổn định kích thước và cường độ nén tốt hơn.

So sánh tính chất cơ học

Ưu điểm cụ thể của ứng dụng

• Vải lai duy trì hình dạng tốt hơn trong nén so với aramid tinh khiết
• Sợi carbon làm giảm biến dạng creep so với các dung dịch Toàn diện
• Kevlar vẫn vượt trội so với các ứng dụng đạn đạo tinh khiết do độ đàn hồi sợi

Nhựa tốt nhất cho vật liệu tổng hợp lai aramid-carbon : Tiêu chí lựa chọn

Chọn Nhựa tốt nhất cho vật liệu tổng hợp lai aramid-carbon Yêu cầu cân bằng độ bám dính, đặc điểm xử lý và hiệu suất sử dụng cuối. Hệ thống nhựa phải chứa các năng lượng bề mặt sợi khác nhau trong khi chống lại vi sóng.

Ma trận hiệu suất nhựa

Các yếu tố lựa chọn quan trọng

• CTE (Hệ số giãn nở nhiệt) khớp giữa sợi và nhựa
• Đặc điểm hấp thụ độ ẩm cho các ứng dụng ngoài trời
• Các thông số co ngót chữa bệnh ảnh hưởng đến sự ổn định chiều

Vải aramid-carbon Phân tích tiết kiệm cân nặng : Lợi ích kỹ thuật

Các Phân tích tiết kiệm trọng lượng vải aramid-carbon tiết lộ lý do tại sao vật liệu này chi phối các ứng dụng quan trọng trọng lượng. So với hợp kim nhôm, vải lai cung cấp độ cứng tương đương ở mức giảm 60%.

So sánh trọng lượng giữa các vật liệu

Cơ hội tối ưu hóa thiết kế

• Giảm tải trọng quán tính trong các thành phần di chuyển
• Yêu cầu cấu trúc hỗ trợ thấp hơn do giảm khối lượng
• Cải thiện hiệu quả năng lượng trong các ứng dụng vận chuyển

Các mẫu dệt Aramid-Carbon để chống va đập : Cân nhắc thiết kế

Tối ưu hóa Các mẫu dệt Aramid-Carbon để chống va đập Yêu cầu hiểu cách định hướng sợi ảnh hưởng đến sự hấp thụ năng lượng. Các loại vải lai thường sử dụng twill được sửa đổi hoặc dệt satin để cân bằng khả năng phục vụ và hiệu suất tác động.

So sánh hiệu suất mô hình dệt

Chiến lược xếp chồng lớp

• Các lớp 0 °/90 ° và ± 45 ° xen kẽ để bảo vệ tác động đa trục
• Các vùng chuyển tiếp dần dần giữa các vật liệu không giống nhau để ngăn chặn sự phân tách
• Kỹ thuật khâu hybrid để duy trì sự liên kết chất xơ trong quá trình biến dạng

Giới hạn nhiệt độ vải lai aramid-carbon : Ổn định nhiệt

Sự hiểu biết Giới hạn nhiệt độ vải lai aramid-carbon là rất quan trọng cho các ứng dụng nhiệt độ cao. Trong khi các sợi carbon chịu được nhiệt độ cực cao, thành phần Aramid thường giới hạn hiệu suất tổng thể ở mức tiếp xúc liên tục 300-350 ° C.

Đặc điểm hiệu suất nhiệt

Kỹ thuật quản lý nhiệt

• Lớp phủ gốm bảo vệ cho dịch vụ nhiệt độ cao mở rộng
• Layup lai với các lớp bảo vệ nhiệt được phân loại
• Tích hợp làm mát tích cực trong môi trường cực đoan