탄소 섬유 복합 재료 기초
탄소 섬유 강화 폴리머 (CFRP)는 탄소 섬유 또는 탄소 섬유 직물을 강화재로 사용하고 수지, 세라믹, 금속, 시멘트, 탄소 또는 고무를 매트릭스로 사용하여 만든 복합 재료입니다. .
건물 건축에서 가장 많이 사용되는 고성능 섬유입니다. 보호 분위기의 유기 섬유는 탄소 함유율이 90 % 이상인 탄소 섬유가되도록 장력하에 열처리하여 탄화한다.
CFRP 재료는 원래 우주 항공 업계에서 사용되었으며,이 기술은 1970 년대에 성숙되었습니다. 1960 년대에 미국은 토목 공학 분야에서 CFRP 재료를 사용하기 시작했습니다. 그러나 실험 결과는 그 당시 만족스럽지 못했고 시험 비용도 매우 높았다. 따라서 토목 분야에서의 FRP 재료 연구 및 응용은 향후 20 년 동안 큰 진전을 이루지 못했다. 1980 년대까지 유럽, 미국, 일본, 호주와 같은 국가들이 관련 응용 연구에 관심을 기울이기 시작했습니다.
一. CFRP의 종류와 구조
CFRP는 어떻게 제작 되었습니까? 우선, 탄소 섬유는 일종의 섬유 일 뿐이며, 혼자서는 부품을 만드는 것이 불가능합니다. 따라서, 탄소 섬유는 수지와 함께 복합 재료로서 사용된다. 사용 된 수지의 유형 및 직조 된 직물 및 단 섬유와 같은 다양한 형태로 제조 될 수있는 탄소 섬유의 다양성 및 상태에 따라, 생성 된 CFRP의 특성 또한 매우 상이하다. 4 개의 주요 중간 기판 (성형 재료)이 있습니다. 이들 중간 기판 및 성형 재료에 대응하는 주요 성형 방법도 상이하다.
二. 열경화성 및 열가소성
CFRP에는 에폭시 수지, 불포화 폴리 에스테르 수지 등의 열경화성 수지와 폴리 프로필렌 (PP), 폴리 아미드 (PA) 등의 열가소성 수지의 2 종류가있다. 이 두 수지의 특성은 다양합니다.
열경화성 수지는 탄소 섬유 함침 단계에서 저점도 모노머이며, 성형시에 가열하면서 중합되어 폴리머 (수지)가된다. 중합 반응에는 일정 시간이 걸리기 때문에 성형 사이클은 일반적으로 길다. 가열 시간은 항공기 구조 부품의 제조에 사용되는 오토 클레이브 방법을 사용하여 2 ~ 4 시간입니다.
열가소성 수지를 사용하는 경우, 성형은 통상의 수지 성형체와 기본적으로 동일하고, 소형 부재의 사출 성형은 10 초 내에 완료 될 수 있고, 매우 큰 대형 부재가 형성 될 수있다 1 분 ~ 몇 분. 안으로 완료되었습니다. 높은 처리 효율로 인해 비용 절감을 달성하기 쉽습니다. 그러나 열가소성 수지는 열경화성 수지보다 용융 점도가 높으므로 대형 부품을 가공 할 때는 대형 프레스를 사용해야합니다.
