탄소 섬유의 분류 및 각종 탄소 섬유의 적용 범위

탄소 함량이 90 % 이상인 무기 중합체 섬유. 탄소 함량은 흑연 섬유의 99 %%보다 높다. 탄소 섬유의 축 방향 강도 및 탄성 계수는 크며, 크립이없고, 피로 저항성이 좋고, 비금속과 금속 사이의 열 및 전도성이 작고, 열팽창 계수가 작고, 내식성이 있으며, 섬유 밀도가 낮고, X 선 투과율이 좋다. 그러나 내충격 성은 좋지 않고 손상되기 쉽고 강산의 영향으로 산화되며 금속 탄화, 침탄 및 전기 화학적 부식 현상이 발생할 때 금속 복합체가 발생합니다. 따라서 탄소 섬유의 표면 처리가 필요합니다. 탄소 섬유는 탄화에 의해 폴리 아크릴로 니트릴 섬유, 아스팔트 섬유, 비스코스 실크 또는 페놀 섬유를 따로 따로 사용할 수 있으며, 상태에 따라 필라멘트, 단 섬유 및 스테이플 섬유로 나뉜다. 일반 및 고성능 유형의 기계적 특성에 따라. 범용 탄소 섬유의 강도는 1000 MPA, 모듈러스는 약 100GPa입니다. 고성능 탄소 섬유는 또한 고강도 타입 (강도 2000MPa, 모듈러스 250GPa)과 상위 모델 (모듈러스 300GPa 이상)으로 나뉩니다. 강도는 초고 강도 타입으로 알려진 4000MPa 이상입니다. 모듈러스는 Hyper 모델이라고하는 450GPa보다 큽니다. 항공 우주 및 항공 우주 산업의 발달로 고강도 및 탄소 섬유의 신도가 2 % 이상의 신장률로 나타났습니다. 최대 용량은 폴리 아크릴로 니트릴 계 탄소 섬유입니다. 탄소 섬유는 직물, 매트, 매트, 벨트, 종이 및 기타 재료로 가공 할 수 있습니다. 탄소 섬유는 합성물을 형성하는 수지, 금속, 세라믹, 콘크리트 및 기타 재료에 보강재로 첨가되는 절연재 이외에 일반적으로 단독으로 사용됩니다. 탄소 섬유 강화 복합 재료는 항공기 구조 재료, 전자파 차폐 재료, 인공 인대 및 기타 물리적 대체 소재뿐만 아니라 로켓 쉘, 모바일 보트, 산업용 로봇, 자동차 판 스프링 및 구동 샤프트의 제조에 사용될 수 있습니다. 탄소 섬유는 주로 다른 재료 및 제조 방법에 따라 폴리 아크릴로 니트릴 (PAN) 계 탄소 섬유 및 피치 계 탄소 섬유로 분류됩니다. 탄소 섬유 제품에는 팬 기반 탄소 섬유 (고강도) 및 피치 기반 탄소 섬유 (고탄성)가 포함됩니다. 다른 유형의 수지는 또한 기판 코팅 수지와 같은 콘크리트에 대한 우수한 침투 효과와 에폭시 결합 수지와 같은 탄소 섬유 시트 및 콘크리트 구조물에 대한 접착력을 확보 할 수 있습니다. 탄소 섬유 시트 자체에 의존하는 것만으로는 강력한 기계적 성질과 우수한 내구성을 발휘할 수 없으며, 에폭시 수지 코팅 된 탄소 섬유 시트를 통해 철근 콘크리트 구조물의 표면에 밀착되고 밀접하게 전체 작업의 형성과 결합하여 강화의 목적. 따라서 에폭시 수지의 성능은 가장 중요한 열쇠 중 하나입니다. 에폭시 수지는 다른 유형 때문에 다른 특성을 가지며 다양한 부품의 다양한 요구 사항에 적용됩니다. 예를 들어, 기판 코팅 수지는 콘크리트의 우수한 침투 효과를 가지며 콘크리트 깊이 안으로 침투 할 수 있습니다. CFRP로 코팅 된 에폭시 수지는 탄소 섬유 시트에 "침투하기 쉽고"강한 접착력을 가지고 있습니다. 사용 온도에 따라 수지는 또한 여름과 겨울 등급의 수지로 나뉩니다. 탄소 섬유 소재는 다른 보강 소재와 비교됩니다. (1) 인장 강도 : 탄소 섬유의 인장 강도는 강재의 약 10 배입니다. (2) 탄성 계수 : 탄소 섬유 복합 재료의 인장 계수는 강보다 높지만, 아라미드 및 유리 섬유 복합 재료의 인장 계수는 강재의 절반과 1/4입니다. (3) 피로 강도 : 탄소 섬유 및 아라미드 섬유 복합재의 피로 강도가 고강도 피로 강도보다 높다. 교번 응력의 영향으로 피로 한계는 정하중의 30 % ~ 40 %에 불과합니다. 섬유 및 매트릭스 복합재가 균열 진전을 완화시킬 수있을뿐만 아니라 섬유 내재 재분배, 복합재의 피로한도가 높을 가능성, 정적 하중 강도의 70 % ~ 80 % 정도가 될 수 있으며, 파괴 전의 변형 표시. (4) 무게 : 강철의 약 1/5. (5) CFRP 시트와 비교 : 탄소 섬유 시트는 다양한 형상의 구조 표면에 붙여 넣을 수 있지만 플레이트는 일반 구성 요소 표면에 더 적합합니다. 또한, 기판 수지 페이스트는 시트의 양, 두께 및 시트의 콘크리트 계면 접착력보다 많기 때문에,