За предимствата на арамидните влакна в сравнение с въглеродните влакна

В момента в областта на новите композитни материали арамидните влакна и въглеродните влакна са широко използвани суровини. Въпреки че и двете имат изключително висока якост на опън и модул, има много разлики в производителността и употребата. И така, в какво се отразяват разликите?
Въглеродните влакна са влакна с висока якост и висок модул с въглеродно съдържание над 90%. Има характеристики като устойчивост на висока температура, устойчивост на триене, проводимост, топлопроводимост и устойчивост на корозия. Външният му вид е влакнест, мек и може да се преработва в различни тъкани. По отношение на употребата се произвежда главно в подсилени композитни материали за конструкционни материали за самолети, електромагнитно екраниране и материали за деелектрификация, изкуствени връзки и други материали за заместители на тялото, както и високотехнологични продуктови материали за производство на корпуси на ракети, моторни кораби, промишлени роботи, автомобилни панели и т.н.
Арамидът е нов вид високотехнологично синтетично влакно, което също има отлични свойства като свръхвисока якост, висок модул, устойчивост на висока температура, устойчивост на киселини и основи и леко тегло. При 560 градуса той не се разлага или топи, има добра изолация и устойчивост на стареене и има дълъг жизнен цикъл. Арамидните влакна са много важен материал за националната отбрана и военната индустрия, който е много подходящ за нуждите на съвременната война. Освен това се използва широко в различни аспекти на националната икономика, като космическата, електромеханичната, строителната, автомобилната, спортните стоки и др. В момента около 7-8% от арамидните продукти се използват за бронежилетки, каски и др. ., докато аерокосмическите материали и спортните материали представляват около 40%; Материали като рамка на гума и транспортна лента представляват около 20%, а въжетата с висока якост представляват около 13%.
Въпреки че в момента двата са най-популярните армировъчни материали, все още има някои разлики в техните характеристики, които се проявяват главно в
1. По отношение на механичните свойства, якостта на опън на арамида може да достигне 2815Mpa, модулът на еластичност е 126Gpa, удължението при скъсване е 2,5%, а плътността е 1,44g/cm ^ 3, което е малко по-ниско от якостта на въглеродни влакна. Въпреки това, забележителната характеристика на арамида е неговата устойчивост на удар, по-голямо удължение и по-малко тегло.
2. По отношение на стабилността арамидът има много добра термична стабилност, която може да се разложи без деформация при висока температура. Може да се използва дълго време при 180 градуса, а силата и модулът му не се променят след една седмица при 150 градуса. Коефициентът на топлинно разширение е -2x10 ^ -6. В сравнение с арамида, въглеродните влакна също имат превъзходна термична стабилност.
3. По отношение на термохимичните свойства арамидът има добра устойчивост на среди и силна устойчивост на неутрални химикали. Въпреки това, той лесно се корозира от силни основи и киселини, което е малко по-ниско от термохимичните свойства на въглеродните влакна.
Въпреки това, в сравнение с въглеродните влакна, арамидните влакна имат и други предимства:
1. Арамидните влакна са непроводими и когато се използват за армировка, подобна на бетонни конструкции, не е необходимо да се вземат предвид ограничения като необходимостта от изолиране от стоманени пръти.
2. Въглеродните влакна имат ниска устойчивост на срязване и са склонни към счупване. Радиусът на фаската на конструкцията не трябва да бъде по-малък от 20 mm и е необходим само половината (10 mm) арамид.
3. Еластичното предимство на арамида се състои в способността му да издържа на динамични натоварвания и локални ударни сили. По отношение на оперативността по време на строителството арамидът несъмнено е най-подходящият материал.
Режимът на повреда след армиране с въглеродни влакна е крехък без очевидни признаци, следователно като структурен дизайн трябва да се приеме по-голям коефициент на безопасност. Въпреки това модулът на еластичност на плата от арамидни влакна е нисък и удължението е високо. Чрез експерименти е доказано, че процесът на разрушаване на повредени обикновени бетонни компоненти, подсилени с плат от арамидни влакна, е все още пластичен, когато се натовари отново.
В обобщение, в сравнение с въглеродните влакна, арамидът има малко по-ниска якост и химични свойства, но другите му характеристики разшириха полетата му на приложение. Например, арамидните влакна са непроводими, така че очевидно не е подходящо да се използва плат от въглеродни влакна в структури с повече електрическо оборудване, като метро и промишлени предприятия. Освен това, когато се използват въглеродни влакна за укрепване на бетонни конструкции, е необходимо да се гарантира, че те са изолирани от стоманени пръти, за да се предотврати електрохимична корозия, а използването на арамидни влакна не е ограничено от това условие. В допълнение, въглеродните влакна могат да се използват за укрепване на къщи с относително стабилни натоварвания. За пластично усилване при динамични натоварвания и локални удари, материалите от арамидни влакна несъмнено са най-добрият избор за чести вибрации в полета на пътища и мостове.