پلیمر تقویت شده با الیاف کربن: تفاوت میان نسخهها
محتوای حذفشده محتوای افزودهشده
FreshmanBot (بحث | مشارکتها) جز اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با استفاده از AWB |
Yamaha5Bot (بحث | مشارکتها) تمیزکاری، + ویرایش با ماژول ابرابزار با ویرایشگر خودکار فارسی |
||
خط ۲:
'''فیبر کربن پلیمری تقویت شده''' ({{lang-en|Carbon-fiber-reinforced polymer}}) به گونهای از فیبر کربن گفته میشود که با پلاستیک یا فیبر کربن الیاف ترموپلاستیک با نامهای اختصاری بینالمللی (CFRP, CFRTP, CRP) تولید میگردد، در فرایند تولید به تناوب حتی گاهی از کربن تنها یا [[فیبرهای پلیمری تقویتشده]] با (نام اختصاری <sup>FRP</sup>) هم استفاده میشود، بهطور کلی این عنوان در مورد یک پلاستیک مخصوص تقویت شده با الیاف بسیار قوی و در عین حال سبک فیبرهای کربن کاربرد دارد، در کشورهای مشترکالمنافع بریتانیا عنوان (فیبر <sup>به تنهایی و بدون کربن</sup>) رایج است.
گونهای دیگر از این محصول با (نام اختصاری <sup>CFRPs</sup>) هزینهٔ بسیار بالایی برای تولید میطلبد اما با توجه به استحکام و وزن معقولی که نسبت به استحکامش دارد و
پلیمر اتصال اغلب یک رزین ترموستیک مانند اپوکسی است، اما گاهی اوقات دیگر از پلیمرهای گرماسخت یا ترموپلاستیک مانند پلی استر، وینیل استر و نایلون استفاده میشود. این ترکیب ممکن است علاوه بر الیاف کربن، آرمید (مثلاً کوولار، تارارون)، آلومینیوم، پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMWPE) یا الیاف شیشهای داشته باشد. خواص محصول CFRP نهایی همچنین میتواند توسط نوع افزودنیهای معرفی شده به ماتریس اتصال (رزین) تحت تأثیر قرار گیرد. شایعترین افزودنی سیلیس است، اما دیگر مواد افزودنی مانند لاستیک و نانولولههای کربنی میتواند مورد استفاده قرار گیرد. این ماده همچنین به عنوان پلیمر تقویت شده با گرافیت یا پلیمر تقویت شده با فیبر گرافیت نامیده میشود GFRP) کمتر رایج است، زیرا با پلیمرهای شیشهای فیبر مواجه است).
CFRP مواد کامپوزیتی هستند. در این مورد کامپوزیت متشکل از دو بخش است: ماتریس و تقویتکننده.
در CFRP تقویت فیبر کربنی است که قدرت را فراهم میکند. ماتریکس معمولاً یک رزین پلیمری است، مانند اپوکسی، برای اتصال تقویتکنندهها به یکدیگر. از آنجا که CFRP متشکل از دو عنصر متمایز است، خواص مواد بستگی به این دو عنصر دارد. این دوعنصر شامل آلومینیوم و فولاد میباشد.
CFRP دارای خاصیتهای خاصی است. خواص CFRP به طرح بندی فیبر کربن و نسبت فیبر کربن نسبت به پلیمر بستگی دارد. دومعادله مختلف که مدول الاستیسیته خالص مواد کامپوزیت را با استفاده از خواص الیاف کربن و ماتریکس پلیمری کنترل میکنند نیز میتواند به پلاستیک تقویت شده فیبر کربن اعمال شود.
چقرمگی شکست پلاستیکهای تقویت شده با فیبر کربن توسط مکانیزمهای زیر کنترل میشود:
اگرچه CFRPs با اپوکسی دارای قدرت بالا و مدول الاستیک هستند، مکانیسم شکست شکنی، به علت عدم وقوع، فاجعه بار است
با وجود مقادیر اولویت بالا نسبت به وزن، محدودیت طراحی CFRP، عدم وجود یک حد استقامتی قابل تعریف است. این به این معناست که به لحاظ نظری، شکست چرخه تنش را
اثرات محیطی مانند دما و رطوبت میتواند اثرات عمیقی بر کامپوزیتهای مبتنی بر پلیمر داشته باشد، از جمله بیشتر CFRPs. در حالی که CFRP مقاومت فولاد را عالی نشان
[[پرونده:Drilled hole in carbon fiber reinforced polymer (CFRP) sample.jpg|بندانگشتی|
خط ۳۲:
]]
عنصر اولیه CFRP یک رشته کربن است. این از یک پلیمر پیش ساز مانند پلی اکریلونیترول (PAN)، که از نفت تولید میشود. برای پلیمرهای مصنوعی مانند
از فیبرهای ابتدایی میتوان یک ورق بافته دو طرفه ایجاد کرد، به عنوان مثال یک توری با یک تکه
فرآیندی که بیشتر
بسیاری از قطعات CFRP با یک لایه از پارچه کربن ساخته شدهاست که با فایبرگلاس پشتیبانی میشود. یک ابزار به نام تفنگ هلی کوپتر به منظور ایجاد سریع قطعات این کامپوزیت استفاده میشود. هنگامی که یک پوسته نازک از فیبر کربن ایجاد میشود، تفنگ شخم زنی رولهای فایبر گلاس را به طول کوتاه و اسپری رزین در همان زمان برش
=====
یکی از روشهای تولید قطعات CFRP توسط ورقهای پارچهای کربن به صورت قالب بندی محصول نهایی است. تراز و بافندگی الیاف پارچه برای
== نگارخانه ==
<gallery>
پرونده:FIN A350 OH-LWA 7oct15 LFBO-2.jpg|شرکت هواپیمایی [[فنایر]] در ایرباسهای مدل A350 از ۵۲٪ قطعات کامپوزیت کربنی استفاده میکند
|