1. Vorwort

Kohlenstofffasern beziehen sich auf Fasern mit hoher Festigkeit und hohem Modul und einem Kohlenstoffgehalt von über 90 %. Die hohe Temperaturbeständigkeit ist die erste unter allen Chemiefasern. Es besteht aus Acryl- und Viskosefasern als Rohmaterial und wird durch hohe Temperaturen oxidiert und karbonisiert.

Materialeigenschaften: Kohlefasern bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoffelementen mit hoher Temperaturbeständigkeit, Reibung, elektrischer Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit usw. Sie haben eine faserige Form, sind weich und können zu verschiedenen Stoffen verarbeitet werden Festigkeit und Modul entlang der Faserachse aufgrund seiner mikrokristallinen Graphitstruktur entlang der Faserachse mit vorteilhafter Ausrichtung. Die geringe Dichte der Kohlenstofffasern führt zu einer hohen spezifischen Festigkeit und einem hohen Modul. Kohlefasern werden hauptsächlich als Verstärkungsmaterial verwendet, das mit Harzen, Metallen, Keramik und Kohlenstoff zur Herstellung fortschrittlicher Verbundwerkstoffe vermischt wird.

Kohlenstofffaserverstärkte Epoxidharz-Verbundwerkstoffe weisen die höchste spezifische Festigkeit und den höchsten Modul unter den bestehenden technischen Materialien auf.


2. Leistung

(1) Mechanische Eigenschaften

Kohlefaserverbundwerkstoffe weisen eine hohe Zugfestigkeit, einen hohen Modul, eine niedrige Dichte, eine hohe spezifische Festigkeit und einen hohen spezifischen Modul auf. Im Vergleich zu herkömmlichen Metallmaterialien haben Kohlefaserverbundwerkstoffe eine geringe Masse, eine hohe Festigkeit und eine hohe Zähigkeit und bieten offensichtliche Vorteile. Im Vergleich zu Faserverbundwerkstoffen auf Kieselsäurebasis, bei denen es sich ebenfalls um neue Materialien handelt, ist die Zugfestigkeit von Fasern auf Kohlenstoffbasis etwa drei- bis siebenmal höher. Der Elastizitätsmodul von Kohlenstoffmatrixfasern ist höher als der von Siliziummatrixfasern, sodass die Dehnung von Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen bei gleicher äußerer Belastung geringer ist und die Steifigkeit seiner Teile höher ist als die von Siliziummatrixfaserverbundteilen. Die Bruchdehnung von Kohlenstofffasern mit hohem Modul beträgt etwa 0,5 %, die von hochfesten Kohlenstofffasern etwa 1 %, die von Fasern auf Siliziumdioxidbasis etwa 2,6 %.

Aufgrund der Sprödigkeit von Kohlefasern und der schlechten Schlagfestigkeit gehört der Zugschadensmodus von Kohlefaserverbundwerkstoffen zu den Sprödschäden, d gegenüber Glasfaser, außer dass der Modul höher und die Bruchdehnung geringer ist als bei Glasfaser. Kohlefaserverbundwerkstoffe weisen eine gute Beständigkeit gegenüber hohen und niedrigen Temperaturen auf. Bei der Isolierung von Luft (Inertgasschutz) hat 2000 °C noch Festigkeit, und flüssiger Stickstoff zerbricht nicht.

(2) Korrosionsbeständigkeit

Kohlefaserverbundwerkstoffe können durch starke Oxidationsmittel wie konzentrierte Salpetersäure, hypochlorige Säure und Dichromat oxidiert werden, die Wirkung allgemeiner Säuren und Basen ist jedoch sehr gering, sodass sie eine bessere Korrosionsbeständigkeit aufweisen als Faserverbundwerkstoffe auf Siliziumbasis. Kohlenstofffaserverbundstoffe reagieren in feuchter Luft nicht mit Hydrolyse wie Faserverbundstoffe auf Siliziumbasis und weisen eine gute Wasserbeständigkeit sowie Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Hitzealterung auf. Darüber hinaus weist es die Eigenschaften Ölbeständigkeit, Strahlungsbeständigkeit und Verlangsamung der Wortbewegung auf.


3. Anwendung von Kohlefaserverbundwerkstoffen

Aufgrund ihrer hervorragenden Leistung werden Kohlefaserverbundwerkstoffe in verschiedenen Bereichen häufig eingesetzt, vor allem in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Strukturverstärkungstechnik, der Entwicklung neuer Energien, Freizeitprodukten usw.

(1) Luft- und Raumfahrt

Kohlefaser-Verbundwerkstoffe werden hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet, da die Kosten für den Start eines Raumfahrzeugs proportional zu seinem Gewicht sind. Daher ist die Frage, wie das Gewicht des Raumfahrzeugs reduziert und gleichzeitig seine Leistung sichergestellt werden kann, die wichtigste Frage. Kohlefaserverbundwerkstoffe haben die Vorteile einer hohen spezifischen Festigkeit, eines hohen spezifischen Moduls und eines hohen Betriebstemperaturbereichs und werden in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt, von der Hülle von Raumfahrzeugen über Innenteile, Strukturen bis hin zu Luft- und Raumfahrtmotoren, die fast alle aus Kohlefaserverbundwerkstoffen bestehen. Da in den letzten Jahren die Herstellungskosten von Kohlefaserverbundwerkstoffen gesunken sind, haben Militär- und Zivilflugzeuge damit begonnen, das Material in großem Umfang zu verwenden, um die Masse des Flugzeugzellenmechanismus deutlich zu reduzieren, die Aeroelastizität zu verbessern und die Gesamtleistung des Flugzeugs zu steigern.

Statistiken zufolge macht der Einsatz von Kohlefaserverbundwerkstoffen derzeit in kleinen Geschäftsflugzeugen und Hubschraubern 70 bis 80 %, in Militärflugzeugen 30 bis 40 % und in großen Passagierflugzeugen 15 bis 50 % aus. Nehmen wir zum Beispiel Boeings B777: Der Anteil der in diesem Flugzeugtyp verwendeten Kohlefaserverbundwerkstoffe erreicht 9 %. Diese fortschrittlichen Verbundwerkstoffe werden hauptsächlich in Heck, Klappen, Querrudern, Antennen, Verkleidungen, Gondeln und Bodenträgern sowie anderen Komponenten verwendet, darunter: vertikal stabilisierte Flächenflügelkästen, flache Heckflügelkästen, Seitenruder, Höhenruder, Vorder- und Hinterkantenwandpaneele , Bodenträger, äußere Querruder, äußere Klappen, Klappen, Landeklappen, Verkleidungshaut, innere und äußere Spoiler, Hinterkantenplatten, Triebwerksgondeln, Triebwerksstützverkleidungen, vordere Fahrwerksluke, feste Vorderkante, Radarradom usw.

(2) Automobilforschung

des Materials Systems Laboratory zu Materialien für den Leichtbau von Fahrzeugen und zur Reduzierung der Produktionskosten hat gezeigt, dass bei jeder Reduzierung der Fahrzeugmasse um 10 % der Kraftstoffverbrauch um 6 % gesenkt werden kann. Unter den vorhandenen Materialien weist CFK den besten Leichtbaueffekt auf; gepaart mit der rasanten Entwicklung des Automobildesigns und der Verbundstofftechnologie. All dies hat dazu geführt, dass der Einsatz von CFK im Automobilbau viel schneller erfolgte als erwartet.

Xiamen LFT entwickelt und produziert seit mehr als 10 Jahren Kohlefasern. Kohlenstofffasern werden zu Stoffen verwoben und dann mit speziellen Harzen infiltriert, um Prepreg herzustellen, das dann je nach Herstellungsbedarf in verschiedene Größen geschnitten wird. Das resultierende CFK weist eine extrem hohe Leistung auf.

Hier sind die fertigen Produkte aus unseren Materialien:

Karosserie

Türschnalle

Maschinenraum

Autoinnenräume

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1. Technische Parameter des LFT&LFT-Materials und Spitzendesign

2. Formfrontdesign und Empfehlungen

3. Bereitstellung technischer Unterstützung wie Spritzguss und Extrusionsformen