Kain hibrid serat karbon, bukan sekadar untuk rupa! Apakah cara terbaik untuk memilih antara aramid karbon, kaca karbon, dan filamen logam

Kain hibrid serat karbon, bukan sekadar untuk rupa! Apakah cara terbaik untuk memilih antara aramid karbon, kaca karbon, dan filamen logam

Serat karbon telah lama menjadi istilah yang asing dalam dunia industri dan sukan moden, di mana prestasi maksimum dicari. Tetapi adakah anda perasan bahawa kain serat karbon tidak sentiasa berwarna hitam? Benang-benang kuning dan perak yang bersilang itu bukan sahaja 'nilai muka', tetapi juga keajaiban kejuruteraan yang menukar batu menjadi emas. Hari ini, kita akan meneroka tiga ahli utama dalam keluarga kain campuran serat karbon: aramid karbon, kaca karbon, dawai logam (PET tahan suhu tinggi), untuk melihat kemahiran hebat yang mereka miliki.

Mengapa menganyam gentian yang berbeza bersama?

Kain serat karbon tulen mempunyai prestasi yang sangat baik, kekuatan tinggi, modulus tinggi, ringan, tetapi ia juga mempunyai 'tumit Achilles' sendiri': rapuh, rintangan hentaman yang lemah, konduktif (dalam sesetengah keadaan merupakan kelemahan), kos tinggi.
Idea utama teknologi hibrid adalah untuk "mengambil yang terbaik daripada yang kurang baik". Dengan menggabungkan gentian karbon bersama gentian lain yang mempunyai sifat berbeza, bahan komposit "1+1 > 2" dicipta bagi memenuhi keperluan aplikasi tertentu yang kompleks.

Tiga Jenis Fabrik Campuran Utama

Fabrik Campuran Gentian Karbon Dengan Kevlar (gentian karbon + gentian Kevlar)

Ciri Utama: Gabungan emas antara "kuat" dan "tahan lasak". Gentian karbon memberikan kekuatan tegangan dan kekakuan yang sangat tinggi, manakala gentian aramid (lebih dikenali sebagai "Kevlar") memberi bahan tersebut rintangan impak dan ketahanan retak yang sangat baik, menyelesaikan masalah kain karbon tulen yang mudah rapuh; beratnya hanya 1/5 daripada keluli tradisional, tetapi kekuatannya 3-5 kali ganda lebih kuat daripada keluli; prestasi tahan kakisan kimia dan lesu juga sangat cemerlang.
Perbezaan utama: berbanding kain hibrid lain, kelebihan utama kain karbon aromatik adalah "rintangan impak + ketahanan tinggi", pemanjangan pada putus yang lebih tinggi (sekitar 2.5%-3.0%, melebihi 1.5%-2.0% kain karbon tulen), dan tidak mudah runtuh apabila terkena daya luar.

Kain Campuran Fiber Karbon Dengan Fiberglass (Fiber Karbon + Fiberglass)

Ciri utama: raja dari segi berkesan dari sudut kos, menggabungkan kekuatan dan ekonomi yang seimbang. Fiber karbon melindungi kekukuhan struktur dan keupayaan menanggung beban, fiber kaca mengurangkan kos (harganya hanya 1/3-1/2 daripada fiber karbon), sambil meningkatkan rintangan kakisan bahan; kekuatan tegangan sedikit lebih rendah berbanding kain karbon aramid tetapi cukup untuk memenuhi keperluan kebanyakan aplikasi awam; ketelusan cahaya yang lebih baik (boleh digunakan untuk komposit lut-cahaya), proses yang mudah, sesuai untuk kaedah pembentukan seperti peletakan tangan dan acuan.

Perbezaan utama: menonjolkan "kos rendah", rintangan impak yang agak lebih lemah berbanding kain aramid karbon, tetapi kekuatan melebihi 40% berbanding kain gentian kaca tulen.

Kain Gentian Karbon Dijalusi Dengan Filamen Logam (karbon fiber + filamen PET)

Ciri Utama: Berorientasikan estetik, mengekalkan kekuatan struktur dan ringan gentian karbon. Filamen logam (sebenarnya PET tahan suhu tinggi) juga meningkatkan rintangan haus; kekukuhan hampir setaraf dengan kain karbon tulen, memberi kesan visual yang berbeza, dan digunakan terutamanya untuk komponen luar seperti permukaan raket pique dan pegangan joran pancing.

Perbezaan utama: perbezaan utama dengan Kain Campuran Gentian Karbon Dengan Kevlar dan Kain Campuran Gentian Karbon Dengan Fiberglass terletak pada "pengembangan visual", bukan sekadar pengoptimuman kekuatan atau kos.

Panduan Pemilihan Pantas

Untuk memberi gambaran pantas, kami telah menyediakan jadual perbandingan ringkas: