Apa Kain campuran aramid-karbon ?
Kain campuran aramid-karbon adalah bahan komposit berkinerja tinggi yang menggabungkan serat aramid (dikenal karena ketangguhan) dengan serat karbon (terkenal karena kekakuan). Struktur hibrida ini memberikan rasio kekuatan-ke-berat yang luar biasa, menjadikannya ideal untuk aplikasi aerospace, otomotif, dan balistik. Tidak seperti serat karbon murni, komponen aramid menambah resistensi dampak, sementara serat karbon mengimbangi kekuatan tekan lebih rendah Aramid.
3K 1000D/1500D POLAK/KOTER KABU PERNIKAHAN KARED CARAB CARABOD
Komponen kunci dari kain hibrida
- Serat aramid : Polimer organik tahan panas dengan kekuatan tarik tinggi
- Serat karbon : Struktur karbon kristal ringan dengan kekakuan yang unggul
- Matriks polimer : Biasanya epoksi atau resin termoplastik yang mengikat serat
Kain campuran aramid-karbon vs kevlar : Perbandingan terperinci
Saat mengevaluasi Kain campuran aramid-karbon vs kevlar , beberapa perbedaan kinerja muncul. Sementara Kevlar (jenis aramid) unggul dalam ketahanan potong, kain hibrida menawarkan stabilitas dimensi yang lebih baik dan kekuatan tekan.
Perbandingan sifat mekanis
| Milik | Campuran aramid-karbon | Kevlar murni |
|---|---|---|
| Kekuatan tarik | 3.500-4.500 MPa | 3.000-3.600 MPa |
| Kekuatan tekan | 1.200-1.800 MPa | 500-700 MPa |
| Dampak resistensi | Bagus sekali | Luar biasa |
| Berat | 1.45-1.55 g/cm³ | 1.44 g/cm³ |
Keuntungan khusus aplikasi
- Kain hibrida mempertahankan bentuk yang lebih baik di bawah kompresi daripada aramid murni
- Serat karbon mengurangi deformasi creep dibandingkan dengan larutan semua kerajaan
- Kevlar tetap lebih unggul untuk aplikasi balistik murni karena elastisitas serat
resin terbaik untuk komposit hibrida aramid-karbon : Kriteria seleksi
Memilih resin terbaik untuk komposit hibrida aramid-karbon Membutuhkan penyeimbangan adhesi, karakteristik pemrosesan, dan kinerja penggunaan akhir. Sistem resin harus mengakomodasi energi permukaan serat yang berbeda sambil menolak microcracking.
Matriks Kinerja Resin
| Jenis resin | Memproses suhu | Adhesi serat | Dampak kinerja |
|---|---|---|---|
| Epoksi | 120-180 ° C. | Bagus sekali | Bagus |
| Fenolik | 150-200 ° C. | Bagus | Adil |
| Polimida | 250-350 ° C. | Bagus sekali | Bagus sekali |
Faktor seleksi kritis
- CTE (koefisien ekspansi termal) Pencocokan antara serat dan resin
- Karakteristik penyerapan kelembaban untuk aplikasi luar ruangan
- Parameter penyusutan penyembuhan yang mempengaruhi stabilitas dimensi
kain aramid-karbon Analisis penghematan berat : Manfaat Teknik
Itu Analisis Penghematan Berat Badan Aramid-karbon mengungkapkan mengapa bahan ini mendominasi aplikasi kritis berat. Dibandingkan dengan paduan aluminium, kain hibrida memberikan kekakuan yang setara pada pengurangan berat 60%.
Perbandingan Berat Besar lintas Bahan
| Bahan | Kepadatan (g/cm³) | Berat setara kekakuan |
|---|---|---|
| Campuran aramid-karbon | 1.5 | 1.0 (baseline) |
| Aluminium 6061 | 2.7 | 1.8 |
| Baja A36 | 7.85 | 5.2 |
Peluang optimasi desain
- Mengurangi beban inersia dalam komponen bergerak
- Persyaratan struktur dukungan yang lebih rendah karena penurunan massa
- Peningkatan efisiensi energi dalam aplikasi transportasi
pola menenun aramid-karbon untuk resistensi dampak : Pertimbangan desain
Mengoptimalkan pola menenun aramid-karbon untuk resistensi dampak Membutuhkan pemahaman bagaimana orientasi serat mempengaruhi penyerapan energi. Kain hybrid sering menggunakan tenun kemping atau satin yang dimodifikasi untuk menyeimbangkan kemampuan tirai dan dampak.
Perbandingan kinerja pola menenun
| Jenis menenun | Dampak Penyerapan Energi | Drapability | Resistensi kelelahan |
|---|---|---|---|
| Menenun polos | Bagus | Adil | Bagus sekali |
| 2x2 twill | Sangat bagus | Bagus | Bagus |
| Satin 4hs | Bagus sekali | Bagus sekali | Adil |
Strategi Penumpukan Lapisan
- Bergantian lapisan 0 °/90 ° dan ± 45 ° untuk perlindungan dampak multi-sumbu
- Zona transisi bertahap antara bahan yang berbeda untuk mencegah delaminasi
- Teknik jahitan hibrida untuk mempertahankan penyelarasan serat selama deformasi
Batas suhu kain hibrida aramid-karbon : Stabilitas termal
Memahami Batas suhu kain hibrida aramid-karbon sangat penting untuk aplikasi suhu tinggi. Sementara serat karbon tahan terhadap panas ekstrem, komponen aramid biasanya membatasi kinerja keseluruhan hingga 300-350 ° C paparan kontinu.
Karakteristik kinerja termal
| Bahan | Gunakan suhu terus menerus | Temp puncak jangka pendek | Konduktivitas termal |
|---|---|---|---|
| Aramid-Carbon | 300 ° C. | 450 ° C. | 5-10 w/mk |
| All-Carbon | 500 ° C. | 1000 ° C. | 50-150 w/mk |
| All-Aramid | 200 ° C. | 400 ° C. | 0,04 w/mk |
Teknik Manajemen Termal
- Pelapis keramik pelindung untuk layanan suhu tinggi yang diperluas
- Layup hybrid dengan lapisan pelindung termal bertingkat
- Integrasi pendinginan aktif di lingkungan ekstrem








