Karbon fiber takviyeli reçine bazlı kompozit malzemeler, hafiflikleri, yüksek çalışma mukavemetleri ve güçlü korozyon dirençleri nedeniyle havacılık teknolojisi, ev scooterları ve ileri teknoloji elektronikleri gibi çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Nemli ve yüksek sıcaklıktaki ortamlardaki dikkat çekici ürün performansı, ağır sıcaklık ve orta derecede kontrat kontrolü nedeniyle, bu makale, kontrol edilemeyen nemli sıcaklıklara sahip zorlu ortamlarda karbon fiber takviyeli kompozit malzemelerin çalışma performansındaki ve mekanizmasındaki değişiklikleri uzunlamasına inceleyecek ve bunları bir araya getirecek. Bunlar belirli deneysel içerik ve uygulama durumları ile analiz edilmektedir.
Kontrol edilemeyen nem ve sıcaklığa sahip bir ortamın, karbon fiber kompozit malzemelerin performansı ve mekanizması üzerinde daha büyük etkisi vardır. Mekanik açıdan bakıldığında, sıcak bir yaşlandırma ortamı reçine ile fiber arasındaki arayüze zarar verecektir. Mikroskobik olarak reçine ve elyaf ayrılacaktır. Bu arayüz ayrılması, kompozit malzemenin genel performansında bir azalmaya yol açacak ve dolayısıyla mekanik özellikleri etkileyecektir. Makro açıdan bakıldığında, kompozit malzemelerin mekanik özellikleri önemli ölçüde azalacak ve bu da genel yapının güvenliğine yönelik bir tehdit oluşturacaktır.
Nemli termal ortamlar da performansın düşmesine neden olabilir:
Çekme mukavemeti: Kompozit malzemelerin çekme mukavemeti özellikle yüksek nem ve sıcaklık koşullarında azalır; Katmanlar arası kayma mukavemeti: Reçine ve fiber arasındaki arayüzün tahrip olması, kompozit malzemelerin tabakalar arası kayma mukavemetinde bir azalmaya yol açar; Modül: Çekme modülü Hacim hafifçe düştü.
"Farklı Türdeki Fiber Takviyeli Kompozit Malzemelerin Nem ve Isıyla Yaşlanma Özellikleri Üzerine Karşılaştırmalı Çalışma" belgesinde, karbon fiber içeriğine sahip tek yönlü karbon fiber kompozitler (CFRP), cam elyaf kompozitler (GFRP) ve keten elyaf kompozitler (FRP) %606'sı gerçekleştirildi. Sıcak-ısı yaşlandırma testi yapıldı ve deney, sıcak ve nemli bir ortamda yaşlandırmanın ardından cam elyaf kompozit malzemelerin çekme mukavemeti ve tabakalar arası kayma mukavemetinin önemli ölçüde azaldığını ve çekme modülünün biraz azaldığını gösterdi. Kuruduktan sonra çekme özellikleri düzeldi ancak tabakalar arası kesme mukavemetinin iyileştirilmesi zordu. Cam elyaf kompozit malzemelerin yaşlanma sürecinde meydana gelen cam elyaf hidrolizi ve arayüzeydeki bağların açılması gibi performans bozulmalarının geri döndürülemez bir değişiklik olduğu görülebilir.
Keten elyaf kompozitleri suyu emdikten sonra plastikleşecek ve çekme mukavemeti bir miktar artacak, çekme modülü ve tabakalar arası kayma mukavemeti ise keskin bir düşüşten sonra sabit kalacaktır. Kuruduktan sonra çekme mukavemeti geri kazanılamaz veya hatta önemli ölçüde azalırken, çekme modülü ve tabakalar arası kesme mukavemeti önemli ölçüde artar. Bu olay, nemin plastikleşmesi, genleşmesi ve liflerin ve matrisin bozulması gibi değişikliklerle yakından ilişkilidir.
Karbon fiber kompozitler yukarıda bahsedilen iki malzemeden farklıdır. Yaşlanma süresi arttıkça, karbon fiber kompozitlerin çekme özellikleri hemen hemen değişmeden kalır, ancak tabakalar arası kayma mukavemeti bir miktar azalır. Kuruduktan sonra çekme özellikleri ve katmanlar arası kayma özellikleri orijinal hallerine geri döner. Karbon fiber kompozit malzemenin nemli ve sıcak ortamda yaşlanma sürecinden etkilense bile kuruduktan sonra orijinal şekline döneceği, nem ve ısı direncinin iyi olduğu görülmektedir.
Her ne kadar karbon fiber kompozit malzemeler neme ve ısıya karşı daha iyi bir dirence sahip olsa da, ürünün daha iyi uygulanmasını sağlamak için gerçek üretim uygulamalarında hala özel ürün ayarlamaları gerekmektedir. "Yerli CCF30 Karbon Fiber ve CC[300/EH503R3 Kompozit Malzemelerin Sıcak Parça Performansı Üzerine Araştırma" raporunda, spesifik karbon fiber reçine bazlı kompozit malzemelerin sıcak ve nemli ortamlarda yaşlanması üzerine bir çalışma yapıldı. Çalışma şunu kanıtladı: CCF300/EH503R3 kompozit malzemeler oda sıcaklığında 1,000-durum koşullarında test edildi. Ortam altında, çekme kırılma morfolojisinin %90'ı matris hasarı gösterir ve karbon fiberde belirgin bir kırılma yoktur. Örgü fiberin yüzeyi büyük miktarda reçine ile sarılmıştır, bu da karbon fiber ve reçinenin güçlü arayüzey bağlanma özelliklerine sahip olduğunu gösterir. 93 derece/kuru test ortamında az miktarda reçine yırtılması ve hafif karbon fiber bağlarının açılması meydana geldi. Nemli ısı ortamında işlem sonrasında test ortamının sıcaklığının artmasına bağlı olarak fiber ekseni boyunca az sayıda çatlak ortaya çıkmış ve fiber yüzeyine sarılan reçine miktarı azalmıştır. Bağların açılması artar ve elyaf ile reçine arasındaki bağlanma kuvveti zayıflar. Bununla birlikte, 132 derece/ıslak test sıcaklığında, karbon fiber ve reçine hala sıkı bir şekilde birleştirilebilir; bu, CCF300/EH503R3 kompozit malzemenin mükemmel arayüz performansına ve nem ve ısı direncine sahip olduğunu gösterir.
Özetle, gerçek ürünlere ve geçmiş üretim deneyimine dayanarak, karbon fiber kompozit malzemeler için hedefli bir şekilde bir ürün tasarım planı tasarlayabilir, ürün uygulama koşullarına göre performans gereksinimlerini ölçebilir ve ayrıca reçine matrisi, karbon fiber öncü modelinden başlayabiliriz. Gerçek uygulama performansını sağlamak için makul bir tasarım planı belirlemek için değişiklik şeması, kalıplama işlemi vb. Çin'in önce ürün çizimlerine bakıp ardından ürün uygulama gereksinimlerini anlayıp tasarım planını daha sonra vermesinin temelinde yatan mantık tam olarak budur.
Malzeme alanındaki sürekli ilerlemeyle birlikte, karbon fiber kompozit malzemelerin ıslak ve ısı performansı, arayüz modifikasyonu ve öncül performansının iyileştirilmesi yoluyla daha da geliştirilebilir ve karbon fiber kompozit türevleri de daha fazla alanda vazgeçilmez ve önemli bir rol oynayacaktır. .
