Vật liệu gia cố sợi carbon, đúng như tên gọi, là một loại vật liệu kết cấu mới được làm từ sợi carbon "vua của vật liệu mới", kết hợp với nhựa thông qua quá trình kéo đùn đặc biệt. Mật độ của vật liệu composite sợi carbon này chỉ bằng 1/7 đến 1/5 so với thép, nhưng độ bền của nó cao hơn 10 đến 15 lần so với thanh thép.
Cái nàythanh sợi carbon, trông giống như thanh thép nhưng hiệu suất cao hơn, được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật xây dựng, kỹ thuật hàng hải, kỹ thuật cầu và các lĩnh vực khác do ưu điểm là trọng lượng nhẹ, chống ăn mòn và chống mỏi. Nó có thể nâng cầu hoặc gia cố tường thành phố; phù hợp với các vùng cao nguyên và môi trường biển... Thanh sợi carbon có "siêu năng lực" như thế nào?
Làm thế nào để gia cố bằng sợi carbon?
Các thanh xương sườn bằng sợi carbon có hình dạng thanhvật liệu composite gia cường sợi carbonđược hình thành bằng cách sử dụng sợi carbon liên tục làm vật liệu gia cố và ma trận nhựa sử dụng quy trình đúc thích hợp.
Trong đó, sợi carbon là bộ phận chịu lực chính, độ bền kéo và mô đun kéo của sợi carbon có ảnh hưởng quyết định đến độ bền và độ võng của gân carbon. Vai trò của ma trận nhựa là liên kết các sợi carbon thành bó để chịu lực với nhau, đóng vai trò nhất định trong tính chất kéo và nén theo chiều dọc của gân và quyết định khả năng chịu ẩm và chịu nhiệt của sản phẩm.
Đặc điểm của vật liệu gia cố bằng sợi carbon là gì?
Gia cố sợi carbon có ưu điểm là độ bền cao, trọng lượng nhẹ, chống ăn mòn và chống mỏi. Độ bền kéo tối đa là hơn 3000 MPa và mật độ tương đối chỉ bằng 1/5 so với thanh thép. Khả năng chống mỏi tốt hơn đáng kể so với thanh thép. Nó có khả năng chống ăn mòn hóa học tuyệt vời trong môi trường khắc nghiệt như axit, kiềm, muối và độ ẩm. Đặc tính giảm rung của gia cố sợi tốt hơn so với thép và hiệu ứng hấp thụ năng lượng và giảm sốc tốt hơn.
Từsợi carbonđể gia cố sợi carbon
Gân sợi carbon thường được hình thành bằng phương pháp kéo đùn. Kéo đùn là quá trình sản xuất tạo ra các sợi polyme gia cường sợi có chiều dài liên tục với mặt cắt ngang không đổi. Quá trình này là dẫn sợi carbon từ giá, thu thập các sợi thành các bó theo hình dạng của khuôn bằng tấm dẫn sợi và dẫn chúng vào bồn nhựa của bể keo.
Sợi carbon đi qua bể keo đều đặn. Nhựa trong bể keo thấm hoàn toàn vào sợi gia cường, và nhựa thấm trên bề mặt sợi được ép đều qua các thành phần bên trong của bể keo, sau đó đi vào khuôn tạo hình. Nhựa dư thừa được ép ra ở khuôn tạo hình trước và sau đó đi vào khuôn tạo hình đã được gia nhiệt. Trong khuôn đã được gia nhiệt, nhựa dần dần nóng lên và đông cứng, và tạo thành một thanh tròn có cùng đường kính theo hình dạng của khuôn. Khuôn thường được trang bị hộp sau khi lưu hóa được gia nhiệt để cải thiện mức độ lưu hóa và hiệu suất toàn diện của các gân sợi carbon.
Sợi carbon gia cố đã được xử lý sẽ được kéo ra bằng thiết bị kéo và cắt theo chiều dài cần thiết hoặc quấn thành đĩa.
