무엇인가요 아라미드-탄소 혼합 직물 ?
아라미드-탄소 혼합 직물은 아라미드 섬유 (강인함으로 알려진)와 탄소 섬유 (강성으로 유명한)를 결합한 고성능 복합 재료입니다. 이 하이브리드 구조는 탁월한 강도 대 무게 비율을 제공하므로 항공 우주, 자동차 및 탄도 적용에 이상적입니다. 순수한 탄소 섬유와 달리, 아라미드 성분은 충격 저항을 추가하는 반면, 탄소 섬유는 아라미드의 압축 강도를 보상합니다.
3K 1000D/1500D 평원/능직 아라미드 탄소 혼합 탄소 섬유 직물 직물
하이브리드 직물의 주요 구성 요소
- 아라미드 섬유 : 높은 인장 강도를 갖는 열 내성 유기 중합체
- 탄소 섬유 : 강성이 우수한 가벼운 결정질 탄소 구조
- 중합체 매트릭스 : 전형적으로 섬유에 결합하는 에폭시 또는 열가소성 수지
아라미드-탄소 혼합 직물 대 케블라 : 자세한 비교
평가할 때 아라미드-탄소 혼합 직물 대 케블라 몇 가지 성능 차이가 나타납니다. Kevlar (Aramid의 유형)가 절단 저항력이 뛰어나지 만, 하이브리드 직물은 더 나은 치수 안정성과 압축 강도를 제공합니다.
기계적 특성 비교
| 재산 | 아라미드-탄소 믹스 | 순수한 kevlar |
|---|---|---|
| 인장 강도 | 3,500-4,500 MPa | 3,000-3,600 MPa |
| 압축 강도 | 1,200-1,800 MPa | 500-700 MPA |
| 충격 저항 | 훌륭한 | 뛰어난 |
| 무게 | 1.45-1.55 g/cm³ | 1.44 g/cm³ |
응용 프로그램 별 장점
- 하이브리드 패브릭은 순수한 아라미드보다 압축 하에서 더 나은 모양을 유지합니다.
- 탄소 섬유는 모든 아라미드 용액에 비해 크리프 변형을 감소시킵니다
- 섬유 탄성으로 인한 순수한 탄도 응용 분야에서 Kevlar는 여전히 우수합니다.
아라미드-탄소 하이브리드 복합재를위한 최고의 수지 : 선택 기준
선택 아라미드-탄소 하이브리드 복합재를위한 최고의 수지 밸런싱 접착력, 처리 특성 및 최종 사용 성능이 필요합니다. 수지 시스템은 미세 락킹에 저항하면서 다른 섬유 표면 에너지를 수용해야합니다.
수지 성능 매트릭스
| 수지 유형 | 처리 온도 | 섬유 접착력 | 충격 성능 |
|---|---|---|---|
| 에폭시 | 120-180 ° C | 훌륭한 | 좋은 |
| 페놀 | 150-200 ° C | 좋은 | 공정한 |
| 폴리이 미드 | 250-350 ° C | 훌륭한 | 훌륭한 |
중요한 선택 요인
- CTE (열 팽창 계수) 섬유와 수지의 일치
- 실외 응용을위한 수분 흡수 특성
- 치수 안정성에 영향을 미치는 수축 매개 변수
아라미드-탄소 직물 체중 절약 분석 : 엔지니어링 이점
그만큼 아라미드-탄소 직물 체중 절약 분석 이 자료가 왜 무게 크리티컬 애플리케이션을 지배 하는지를 보여줍니다. 알루미늄 합금과 비교하여, 하이브리드 직물은 60% 중량 감소에서 동등한 강성을 제공합니다.
재료 간 체중 비교
| 재료 | 밀도 (g/cm³) | 강성 등가 무게 |
|---|---|---|
| 아라미드-탄소 믹스 | 1.5 | 1.0 (기준선) |
| 알루미늄 6061 | 2.7 | 1.8 |
| 스틸 A36 | 7.85 | 5.2 |
설계 최적화 기회
- 이동 구성 요소에서 관성 하중 감소
- 질량 감소로 인한지지 구조 요구 사항이 낮아집니다
- 운송 응용 분야의 에너지 효율 향상
충격 저항을위한 아라미드-탄소 직조 패턴 : 설계 고려 사항
최적화 충격 저항을위한 아라미드-탄소 직조 패턴 섬유 방향이 에너지 흡수에 어떤 영향을 미치는지 이해해야합니다. 하이브리드 직물은 종종 수정 된 능력 또는 새틴 직조를 사용하여 반동 성 및 충격 성능의 균형을 유지합니다.
패턴 성능 비교를 짜십시오
| 직조 유형 | 에너지 흡수에 영향을 미칩니다 | 반동 가능성 | 피로 저항 |
|---|---|---|---|
| 평범한 직조 | 좋은 | 공정한 | 훌륭한 |
| 2x2 트윈 | 매우 좋은 | 좋은 | 좋은 |
| 4HS 새틴 | 훌륭한 | 훌륭한 | 공정한 |
레이어 스태킹 전략
- 다축 충격 보호를 위해 0 °/90 ° 및 ± 45 ° 레이어 교대
- 분리를 방지하기 위해 다른 물질 사이의 점진적인 전이 구역
- 변형 동안 섬유 정렬을 유지하기위한 하이브리드 스티칭 기술
아라미드-탄소 하이브리드 직물 온도 한계 : 열 안정성
이해 아라미드-탄소 하이브리드 직물 온도 한계 고온 응용에 중요합니다. 탄소 섬유는 극도의 열을 견딜 수 있지만, 아라미드 성분은 일반적으로 전체 성능을 300-350 ° C 연속 노출로 제한합니다.
열 성능 특성
| 재료 | 연속 사용 온도 | 피크 단기 온도 | 열전도율 |
|---|---|---|---|
| 아라미드-탄소 | 300 ° C | 450 ° C | 5-10 w/mk |
| 모든 탄소 | 500 ° C | 1000 ° C | 50-150 w/mk |
| 모든 아라미드 | 200 ° C | 400 ° C | 0.04 w/mk |
열 관리 기술
- 확장 된 고온 서비스를위한 보호 세라믹 코팅
- 등급이 매겨진 열 보호 층이있는 하이브리드 레이 업
- 극한 환경에서의 능동 냉각 통합
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