Ar anglies pluoštas gali rūdyti?
Anglies pluoštas yra chemiškai stabilus, atsparus korozijai ir nerūdija. Štai kodėl jis puikiai veikia atšiaurioje aplinkoje. Tačiau stiprūs oksidatoriai, tokie kaip vandenilio peroksidas arba sieros rūgštis, gali jį paveikti.
Taip pat epoksidinė derva yra inertiška ir nerūdys bei nerūdys. Tačiau jis yra jautrus saulės šviesai. Taigi, padenkite anglies pluošto kompozitus UV atsparia apdaila, kad išvengtumėte ilgalaikės saulės spindulių žalos.
Verta paminėti, kad anglies pluošto kompozitai gali sukelti galvaninę koroziją, kai liečiasi su kai kuriais metalais. Nors tai nesukels akivaizdžios paviršiaus korozijos per trumpą laiką, korozijos produktai didėja ir laikui bėgant gali būti pažeisti. Laimei, tam reikia specialių sąlygų, o kai kurios dangos suteikia apsaugą.
Ar anglies pluoštas gali suskaidyti?
Trumpas atsakymas yra taip. Bet kuri medžiaga gali sugesti, tačiau tai yra šiek tiek sudėtingesnė. Daugybė veiksnių, tokių kaip gamybos procesas, dizainas ir naudojimas, turi įtakos ilgaamžiškumui.
Pavyzdžiui, gali susidaryti tarpai ir labiau tikėtina, kad jis įtrūks, jei gamintojas dervą užtepa netolygiai arba sunaudoja nepakankamai. Laikui bėgant, šie maži įtrūkimai gali plisti, kol sulaužys. Net nedidelis poveikis galiausiai gali sukelti nesėkmę.
Pluošto ir pluošto sluoksnių orientacija taip pat turi didelę įtaką atsparumui nuovargiui. Kaip ir jėgos, kurią taikote, tipas. Suspaudimo, šlyties ir tempimo jėgos sukelia įvairių tipų gedimus.
Austas pluoštas 0 laipsnių kampu turi mažesnį sukimo stiprumą nei, pavyzdžiui, 45 laipsnių kampu. Taigi jis gali sulūžti, jei jį pasuksite.
Esmė ta, kad jei pasiliksite žemiau tam tikros dalies apkrovos slenksčio, ji lengvai nesulūžtų.
Be to, atminkite, kad sunku aptikti žalos požymius, rodančius neišvengiamą gedimą. Ir skirtingai nuo kitų medžiagų, kurios lenkia ar užsisega, sugedus anglies pluoštui, jis gali įspūdingai sugesti ir suskilti.
SUSIJĘS: Kas yra kaltinis anglies pluoštas? Galutinis kaltinių kompozitų vadovas
Ar oro sąlygos turi įtakos anglies pluošto patvarumui?
Anglies pluoštas turi mažą šiluminį plėtimąsi. Taigi, jo forma, plotas, tūris ar tankis labai nesikeičia dėl temperatūros pokyčių. Tai nereiškia, kad ilgainiui jis nėra apsaugotas nuo oro sąlygų. Tyrimai parodė, kad oro sąlygų deriniai gali turėti skirtingą poveikį anglies pluoštui skirtingomis sąlygomis.
Užšaldymo-atšildymo ciklai
Civilinės inžinerijos tyrimų fondas nustatė, kad užšalimo ir atšildymo ciklai gali kelti grėsmę anglies pluošto patvarumui. Be to, jie nustatė, kad užšalimo ir atšildymo sąlygos labiau suardo anglies pluošto gelžbetonį sūriame vandenyje.
Nebūtinai anglies pluoštas praranda vientisumą, o veikiau matricoje susidaro mikroįtrūkimai ir skaidulų/matricų atsipalaidavimas. Ir poveikis iš dalies yra dėl to, kad struktūriniai klijai nėra tokie pažangūs kaip kiti anglies pluošto naudojimo būdai.
Galiausiai, nepaisant šių padarinių, kitame tyrime nustatyta, kad anglies pluošto armuotas betonas yra patvaresnis nei standartinis betonas.
Higroterminis senėjimas
Higroterminis senėjimas gali turėti įtakos anglies pluošto patvarumui kai kuriais atvejais, bet ne kitais atvejais.
Kas yra higroterminis senėjimas? Higroterminis senėjimas reiškia šilumos ir drėgmės derinį ir jo poveikį struktūrai.
Ilgalaikis karščio ir drėgmės poveikis gali turėti mažai įtakos anglies pluošto lenkimo stiprumui. Tačiau esant nuolatinei apkrovai ir esant sūriam vandeniui, tempiamasis stipris sumažėja nuo 7 % iki 12 %.
Šlapio – sauso ciklai
Vienas tyrimas rodo, kad šlapio džiovinimo ciklai gali turėti didelį neigiamą poveikį tempimo stiprumui. Po 4000 šlapio džiovinimo ciklų gedimo tikimybė žymiai padidėja.
Priešingai, jis turi ribotą įtaką anglies pluošto deformacijai.
UV poveikis ir kondensacija
UV spinduliuotė ir kondensatas veikia sinergiškai, sukelia epoksidinės matricos eroziją, tačiau tai neturi įtakos anglies pluoštui. Epoksidinė erozija galiausiai gali sumažinti tempimo stiprumą iki 29 % ir sumažinti patvarumą.
Kaip minėta, UV atspari apdaila padės apsaugoti anglies pluošto kompozitus.
Apskritai oro sąlygos turi įtakos anglies pluoštui. Tačiau poveikis priklauso nuo to, kaip jį naudojate. Pavyzdžiui, oro sąlygos turi didesnį poveikį pastatams su anglies pluoštu nei anglies dviračio rėmas.
Ar anglies pluoštas gali atlaikyti šilumą?
Anglies pluoštai gali atlaikyti šilumą. Tačiau anglies pluoštas dažniausiai naudojamas matricose, tokiose kaip betonas, plastikas arba epoksidinė derva, o tai gali apriboti jo atsparumą karščiui. Kitaip tariant, matrica vaidina svarbesnį vaidmenį nustatant, ar anglies pluošto dalis gali atlaikyti šilumą, nei vien tik pluoštas.
Pavyzdžiui, kai kurios epoksidinės dervos gali atlaikyti temperatūrą iki 100 laipsnių (212 ℉), o anglies pluoštu sustiprintas anglies matricos kompozitas gali toleruoti aukštesnę nei 2000 laipsnių (3632 ℉) temperatūrą.
Ar anglies pluoštas yra atsparus kulkoms?
Teoriškai anglies pluoštas galėtų sustabdyti kulką, tačiau Kevlar® ar kitas aramidinis pluoštas turi daugiau lankstumo ir atsparumo smūgiams. Be to, Kevlar® yra ekonomiškesnis neperšaunamų šarvų pasirinkimas.
Anglies pluoštas užtikrina aukštą apsaugos nuo kai kurių objektų lygį. Dažnai pamatysite, kaip lenktyninių automobilių vairuotojai jį naudoja kaip apsaugą, nes tai išsklaido jėgų poveikį. Bet kai kalbama apie kulkas, jums reikės daug sluoksnių, kad tai sustabdytumėte.
Peržiūrėkite šį vaizdo įrašą, kad pamatytumėte, kaip anglies pluošto kompozitas kovoja su kulkomis.
Tačiau anglies nanovamzdeliai gali atlaikyti kulkas. Nanovamzdeliai susideda iš anglies atomų, sujungtų pasikartojančiais šešiakampiais raštais, kad būtų sukurtas tuščiaviduris cilindras. Šie nanovamzdeliai gali geriau sugerti balistinių raketų energiją nei anglies pluoštas ir kai kuriais atvejais net Kevlar®.
Paprasčiausia anglies pluoštas yra anglies grafitas, kuris tarnaus beveik amžinai. Medžiaga paprastai neskaidoma foto ar biologiškai. Tačiau kai kurie veiksniai, pavyzdžiui, matrica, turi įtakos jo patvarumui. Be to, intensyvus kompozitų naudojimas ir aplinkos veiksniai gali turėti įtakos jo patvarumui ir galimiems pritaikymams. Apskritai mokslininkai tikisi, kad anglies pluošto dalys tarnaus daugiau nei 50 metų.
