Koolstofvezelversterking is, zoals de naam al doet vermoeden, een nieuw type constructiemateriaal gemaakt van de "koning onder de nieuwe materialen" koolstofvezel, die via een speciaal pultrusieproces met hars wordt gecombineerd. De dichtheid van dit koolstofvezelcomposietmateriaal is slechts 1/7 tot 1/5 van die van staal, maar de eigen sterkte is meer dan 10 tot 15 keer die van stalen staven.
Ditkoolstofvezel staaf, dat eruitziet als stalen staven maar beter presteert, wordt veel gebruikt in de civiele techniek, scheepsbouw, brugtechniek en andere gebieden vanwege de voordelen van lichtgewicht, corrosieweerstand en weerstand tegen vermoeidheid. Het kan een brug optillen of een stadsmuur versterken; het is geschikt voor plateaugebieden en mariene omgevingen... Hoe kunnen koolstofvezelstaven zulke "superkrachten" hebben?
Hoe koolstofvezelversterking maken?
Koolstofvezelribben zijn staaf-vormigkoolstofvezelversterkte composietmaterialendie worden gevormd door het gebruik van continue koolstofvezels als versterkingsmateriaal en een harsmatrix met behulp van een geschikt vormproces.
Daarvan is koolstofvezel het belangrijkste dragende deel-, en de treksterkte en trekmodulus van koolstofvezel hebben een beslissende invloed op de sterkte en doorbuiging van koolstofribben. De rol van de harsmatrix is om de koolstofvezelmultifilamenten in bundels te binden om de kracht samen te dragen, wat een bepaalde rol speelt in de longitudinale trek- en compressie-eigenschappen van de ribben en de vocht- en hittebestendigheid van het product bepaalt.
Wat zijn de kenmerken van koolstofvezelversterking?
Koolstofvezelversterking heeft de voordelen van hoge sterkte, lichtgewicht, corrosieweerstand en weerstand tegen vermoeidheid. De maximale treksterkte bedraagt meer dan 3000 MPa en de relatieve dichtheid bedraagt slechts 1/5 van die van stalen staven. De weerstand tegen vermoeiing is aanzienlijk beter dan die van stalen staven. Het heeft een uitstekende weerstand tegen chemische corrosie in ruwe omgevingen zoals zuur, alkali, zout en vocht. De trillingsdempende eigenschappen van vezelversterking zijn beter dan die van staal, en de energieabsorptie- en schokreductie-effecten zijn beter.
Vankoolstofvezeltot koolstofvezelversterking
Koolstofvezelpezen worden over het algemeen gevormd door pultrusie. Pultrusie verwijst naar het productieproces waarbij continue stukken vezel-versterkte polymeren met een constante dwarsdoorsnede- worden geproduceerd. Het proces bestaat uit het leiden van de koolstofvezel uit het mandje, het verzamelen van de vezels in bundels volgens de vorm van de matrijs door de garengeleidingsplaat en het geleiden ervan naar het harsbad van de lijmtank.
De koolstofvezel passeert regelmatig de lijmtank. De hars in de lijmtank infiltreert volledig in de versterkende vezel en de hars die op het vezeloppervlak is geïnfiltreerd, wordt gelijkmatig door de interne componenten van de lijmtank geperst en komt vervolgens in de vormmal terecht. De overtollige hars wordt uit de voor-vormvorm geperst en komt vervolgens in de verwarmde vormvorm terecht. In de verwarmde mal warmt de hars geleidelijk op en stolt, en vormt een ronde staaf met dezelfde diameter, afhankelijk van de vorm van de mal. De mal is over het algemeen uitgerust met een verwarmde post-uithardingskast om de uithardingsgraad en de uitgebreide prestaties van de koolstofvezelribben te verbeteren.
De uitgeharde koolstofvezelversterking wordt door een trekapparaat naar buiten getrokken en op de gewenste lengte gesneden of tot een schijf gewikkeld.
