Om fördelarna med aramidfibrer jämfört med kolfibrer

För närvarande, inom området för nya kompositmaterial, är aramidfibrer och kolfibrer ofta använda råvaror. Även om båda har extremt hög draghållfasthet och modul, finns det många skillnader i prestanda och användning. Så vad återspeglas skillnaderna i?
Kolfiber är en fiber med hög hållfasthet och hög modul med en kolhalt på över 90 %. Den har egenskaper som hög temperaturbeständighet, friktionsbeständighet, ledningsförmåga, värmeledningsförmåga och korrosionsbeständighet. Dess utseende är fibröst, mjukt och kan bearbetas till olika tyger. När det gäller användning tillverkas det huvudsakligen av förstärkta kompositmaterial för flygplanskonstruktionsmaterial, elektromagnetiska skärmnings- och deelektrifieringsmaterial, konstgjorda ligament och andra kroppsersättningsmaterial, såväl som högteknologiska produktmaterial för tillverkning av rakethöljen, motorfartyg, industri. robotar, bilpaneler och så vidare.
Aramid är en ny typ av högteknologisk syntetfiber, som också har utmärkta egenskaper som ultrahög hållfasthet, hög modul, hög temperaturbeständighet, syra- och alkalibeständighet samt låg vikt. Vid 560 grader bryts den inte ner eller smälter, har bra isolerings- och åldringsbeständighet och har en lång livscykel. Aramidfiber är ett mycket viktigt material för nationellt försvar och militär industri, vilket är mycket lämpligt för behoven av modern krigföring. Det används också i stor utsträckning inom olika aspekter av den nationella ekonomin, såsom flyg, elektromekanik, konstruktion, bilar, sportartiklar etc. För närvarande används cirka 7-8% av aramidprodukterna för skottsäkra västar, hjälmar etc. ., medan flygmaterial och sportmaterial står för cirka 40 %; Material som däckram och transportband står för cirka 20 % och höghållfasta rep står för cirka 13 %.
Även om de två för närvarande är de mest populära förstärkningsmaterialen, finns det fortfarande vissa skillnader i deras prestanda, främst manifesterad i
1. När det gäller mekaniska egenskaper kan aramidens draghållfasthet nå 2815Mpa, elasticitetsmodulen är 126Gpa, brottöjningen är 2,5% och densiteten är 1,44g/cm ^ 3, vilket är något sämre än styrkan hos kolfiber. Men den anmärkningsvärda egenskapen hos aramid är dess slaghållfasthet, högre töjning och lättare vikt.
2. När det gäller stabilitet har aramid mycket god termisk stabilitet, som kan sönderdelas utan deformation under hög temperatur. Den kan användas länge vid 180 grader och dess styrka och modul förändras inte efter en vecka vid 150 grader. Termisk expansionskoefficient är -2x10 ^ -6. Jämfört med aramid har kolfiber också överlägsen termisk stabilitet.
3. När det gäller termokemiska egenskaper har aramid god beständighet mot media och stark beständighet mot neutrala kemikalier. Det är dock lätt att korrodera av starka alkalier och syror, vilket är något sämre än kolfibers termokemiska egenskaper.
Men jämfört med kolfiber har aramidfiber också andra fördelar:
1. Aramidfibrer är icke-ledande, och när de används för armering som liknar betongkonstruktioner, finns det inget behov av att överväga begränsningar såsom behovet av att isolera från stålstänger.
2. Kolfiber har låg skjuvhållfasthet och är benägen att gå sönder. Konstruktionens fasradie bör inte vara mindre än 20 mm, och endast hälften (10 mm) aramid behövs.
3. Den elastiska fördelen med aramid ligger i dess förmåga att motstå dynamiska belastningar och lokala stötkrafter. När det gäller användbarhet under konstruktion är aramid utan tvekan det mest lämpliga materialet.
Felläget efter kolfiberförstärkning är sprött utan uppenbara tecken, därför måste, som en strukturell design, en större säkerhetsfaktor antas. Emellertid är elasticitetsmodulen för aramidfibertyg låg och töjningen är hög. Genom experiment har det bevisats att felprocessen för skadade enkla betongkomponenter armerade med aramidfiberduk fortfarande är plastisk när den laddas igen.
Sammanfattningsvis, jämfört med kolfiber, har aramid något lägre styrka och kemiska egenskaper, men dess andra egenskaper har utökat dess användningsområde. Till exempel är aramidfibrer icke-ledande, så det är självklart inte lämpligt att använda kolfibertyg i strukturer med mer elektrisk utrustning som tunnelbanor och industrianläggningar. Dessutom, när kolfiber används för att förstärka betongkonstruktioner, är det nödvändigt att se till att det är isolerat från stålstänger för att förhindra elektrokemisk korrosion, och användningen av aramidfibrer begränsas inte av detta tillstånd. Dessutom kan kolfiber användas för förstärkning av hus med relativt stabil belastning. För duktil förstärkning under dynamiska belastningar och lokala stötar är aramidfibermaterial utan tvekan det bästa valet för frekventa vibrationer på väg- och brofält.