САКАИ ОВЕКС је јапанска компанија посвећена истраживању и развоју технологије отворених влакана (ширења) од угљеничних влакана и производњи производа. Већ око 2010. године, компанија је сарађивала са јапанским Тохо Теннак-ом (сада Теијин) на развоју ултра-лаких производа од угљеничних влакана, који су упола лакши од најтањих производа од угљеничних влакана након третмана отвореним влакнима од угљеничних влакана.
Овај рад најпре представља одличне карактеристике материјала од угљеничних влакана, а затим се фокусира на карактеристике технологије отворених влакана од угљеничних влакана, као и описане су предности карбонских влакана са отвореним влакнима и његових композитних материјала, и на крају комбиноване са САКАИ ОВЕКС-ом. укратко су описане тренутне карбонске предива компаније од отворених влакана у облику главних производа.
01, одличне карактеристике карбонских влакана
Угљична влакна нису само лагана, јака, отпорна на корозију и друге карактеристике, већ имају и одличну електричну проводљивост, отпорност на топлоту, димензијску стабилност, хемијску стабилност.
Механичка/динамичка својства:
Мала специфична тежина (1,7 до 2.0) и лакша од метала итд.
Висок модул еластичности (200 до 650 ГПа) и висока крутост.
Висока чврстоћа (3000МПа до 7000МПа).
Одлично пригушивање вибрација.
Анизотропни материјал, који омогућава одговарајући структурални дизајн за ту сврху.
Термичка својства:
Одлична отпорност на топлоту у инертној атмосфери.
Мали коефицијент топлотног ширења и добра стабилност димензија.
Поседује топлотну проводљивост.
Електромагнетна својства:
Са заштитом од електромагнетних таласа.
Добра пропустљивост за рендгенске зраке.
Хемијска својства: одлична хемијска отпорност.
Електрична својства: има одређени степен електричне проводљивости.
02, технологија отворених влакана од угљеничних влакана и предности
Технологија отворених влакана: позната и као технологија ширења предива, то је вуча од карбонских влакана у широком распону танких и равномерно распоређених за стварање технологије отвореног влакна. Карбонска влакна су сноп од хиљада до десетина хиљада филамената округлог или благо равног попречног пресека. Након одвијања, хиљаде до десетине хиљада филамената се рашире по ширини са спљоштеним попречним пресеком. Слика испод приказује попречни пресек унутрашњости кудеље од карбонских влакана пре и после ширења.
Тканине које користе отворено предиво од угљеничних влакана имају следеће главне предности:
Реализација танког слоја, смањење угла савијања и побољшање механичких својстава
а), уједначена дисперзија смоле због малог набора
На следећој слици се пореде структурни дијаграми ламината обрађених тканинама од угљеничних влакана пре и после отварања угљеничних влакана, где је на левој страни приказан структурни дијаграм пре отварања угљеничних влакана, а део богат смолом је неравномерно распоређен у ламинатима који користе конвенционалне тканине од угљеничних влакана. (3К). А у ламинату направљеном од тканине са отвореним влакнима од угљеничних влакана на десној страни, смола и карбонска влакна су равномерно дисперзована, а механичка својства су побољшана.
б) Побољшајте равност карбонских влакана како бисте довели перформансе влакана до крајњих граница.
Кугла од карбонских влакана без третмана са отвореним влакнима је дебља, површина је конкавнија и конвекснија, због савијања влакнасте вуне, чврстоћа је смањена, импрегнација смоле је лоша и лако се одлепљује између слојева (као што је приказано на следећој левој слици). Након третмана отвореним влакнима, вуча од угљеничних влакана је изнутра танка, лагана, неравномерно смањена конкавност и конвексност, а угао ткања је мали. Има одличне карактеристике импрегнације смолом и није га лако одлепити између слојева, па стога показује високе вредности физичких својстава као што су својства замора (као што је приказано на десној слици испод). Стога, након третмана са отвореним влакнима, молитва влакана је мања и може ублажити концентрацију стреса.
ц), неће изазвати љуштење међу слојевима због попречних пукотина.
Ламинирани материјали направљени од традиционалних угљеничних влакана и његових тканина су склони попречним пукотинама и раслојавању између слојева (као што је приказано на левој слици испод); након третмана са отвореним влакнима, ламинати припремљени коришћењем тканина од угљеничних влакана мање су склони попречним пукотинама и интерламинарном љуштењу (као што је приказано на десној слици испод), што резултира побољшаном чврстоћом на замор.
Побољшана чврстоћа на затезање, савијање и интерламинарна смицања ЦФРП ламината коришћењем тканина отвореног ткања од угљеничних влакана
03, Уобичајени производи од отворених карбонских влакана
3.1 Предиво од отвореног влакна од карбонских влакана
Након третмана отвореним влакнима, вучнице од угљеничних влакана 12К-48К спецификације ПАН разреда могу бити континуирано отворене до ширине од 2-40мм, а према типу угљеничних влакана, опсег ширине отворених влакана је такође различите.
Предиво од отвореног влакна од карбонских влакана.
3.2 Тканина од отворених влакана од карбонских влакана
Угљична влакна након отварања влакана могу се користити за плетење основе, плетење потке и друге тканине, формирајући тању структуру од претходног текстила од угљеничних влакана, способност обликовања (импрегнација смолом) и физичка својства за побољшање.
Текстил од угљеничних влакана пре и после отварања влакана
3.3 Препреги за отворена влакна од угљеничних влакана
У зависности од примене, могу се обрадити различите врсте међуматеријала као што су препрег/семи-прег, а може се променити и врста импрегнационе смоле, као што је термореактивна смола или термопластична смола.
Препрег: Основни материјал за ЦФРП (пластика ојачана угљеничним влакнима) калупљење направљено импрегнацијом предива од отворених влакана или тканина од отворених влакана са термореактивном смолом или термопластичном смолом. Пошто је импрегниран смолом, може се користити за краткотрајно вруће пресовање.
Полуимпрегниран: ЦФРТП (термопластика ојачана угљеничним влакнима) основни материјал за обликовање направљен ламинацијом термопластичне смолне фолије на предиво од отвореног влакна или тканину од отворених влакана. Због своје флексибилности, то је материјал са високом способношћу обликовања и може се улити у ЦФРТП врућим пресовањем.
Преведено са ввв.ДеепЛ.цом/Транслатор (бесплатна верзија)
