Bahan komposit berasaskan resin bertetulang gentian karbon telah digunakan secara meluas dalam beberapa industri seperti teknologi aeroangkasa, skuter rumah, dan elektronik berteknologi tinggi kerana ringan, kekuatan kerja yang tinggi dan rintangan kakisan yang kuat. Oleh kerana prestasi produknya yang luar biasa dalam persekitaran lembap dan suhu tinggi, suhu berat dan kawalan kontrak sederhana, artikel ini akan mengkaji secara membujur perubahan dalam prestasi kerja dan mekanisme bahan komposit bertetulang gentian karbon dalam persekitaran yang keras dengan suhu lembap yang tidak terkawal, dan menggabungkan mereka dengan kandungan Eksperimen tertentu dan kes aplikasi dianalisis.
Persekitaran dengan kelembapan dan suhu yang tidak terkawal mempunyai kesan yang lebih besar terhadap prestasi dan mekanisme bahan komposit gentian karbon. Dari sudut mekanikal, persekitaran penuaan yang hangat akan menyebabkan kerosakan pada antara muka antara resin dan gentian. Secara mikroskopik, resin dan gentian akan diasingkan. Antara muka ini Pemisahan akan membawa kepada penurunan dalam prestasi keseluruhan bahan komposit, dengan itu menjejaskan sifat mekanikal. Dari perspektif makro, sifat mekanikal bahan komposit akan dikurangkan dengan ketara, menimbulkan ancaman kepada keselamatan keseluruhan struktur.
Persekitaran terma lembap juga boleh menyebabkan kemerosotan prestasi:
Kekuatan tegangan: Kekuatan tegangan bahan komposit berkurangan, terutamanya dalam keadaan kelembapan dan suhu yang tinggi; Kekuatan ricih interlaminar: Pemusnahan antara muka antara resin dan gentian membawa kepada penurunan dalam kekuatan ricih interlaminar bahan komposit; Modulus: Modulus tegangan Isipadu menurun sedikit.
Dalam dokumen "Kajian Perbandingan tentang Sifat Penuaan Lembapan dan Haba bagi Pelbagai Jenis Bahan Komposit Bertetulang Gentian", komposit gentian karbon satu arah (CFRP), komposit gentian kaca (GFRP), dan komposit gentian rami (FRP) dengan kandungan gentian karbon sebanyak 60%6 telah dijalankan. Ujian penuaan haba panas telah dilakukan, dan eksperimen menunjukkan bahawa selepas penuaan dalam persekitaran yang panas dan lembap, kekuatan tegangan dan kekuatan ricih interlaminar bahan komposit gentian kaca menurun dengan ketara, dan modulus tegangan berkurangan sedikit. Selepas pengeringan, sifat tegangan pulih, tetapi kekuatan ricih interlaminar sukar untuk sembuh. Dapat dilihat bahawa kemerosotan prestasi seperti hidrolisis gentian kaca dan penyahikatan antara muka yang berlaku semasa proses penuaan bahan komposit gentian kaca adalah perubahan yang tidak dapat dipulihkan.
Komposit gentian flaks akan mengplastis selepas menyerap air, dan kekuatan tegangan akan meningkat sedikit, manakala modulus tegangan dan kekuatan ricih interlaminar akan kekal stabil selepas penurunan mendadak. Selepas pengeringan, kekuatan tegangan tidak boleh dipulihkan atau berkurangan dengan ketara, manakala modulus tegangan dan kekuatan ricih interlaminar meningkat dengan ketara. Fenomena ini berkait rapat dengan perubahan seperti pemplastikan lembapan, pengembangan, dan degradasi gentian dan matriks.
Komposit gentian karbon adalah berbeza daripada dua bahan yang dinyatakan di atas. Apabila masa penuaan meningkat, sifat tegangan komposit gentian karbon hampir kekal tidak berubah, tetapi kekuatan ricih interlaminar berkurangan sedikit. Selepas pengeringan, sifat tegangan dan sifat ricih interlayer kembali kepada keadaan asalnya. Ia boleh dilihat bahawa walaupun bahan komposit gentian karbon terjejas semasa proses penuaan dalam persekitaran yang lembap dan panas, ia akan kembali kepada bentuk asalnya selepas pengeringan dan mempunyai rintangan lembap dan haba yang baik.
Walaupun bahan komposit gentian karbon mempunyai ketahanan yang lebih baik terhadap kelembapan dan haba, pelarasan produk tertentu masih diperlukan dalam aplikasi pengeluaran sebenar untuk memastikan penggunaan produk yang lebih baik. Dalam laporan "Penyelidikan mengenai Prestasi Bahagian Panas Serat Karbon CCF30 Domestik dan Bahan Komposit CC[300/EH503R3", satu kajian telah dijalankan ke atas penuaan bahan komposit berasaskan resin serat karbon tertentu dalam persekitaran panas dan lembap. Kajian itu membuktikan bahawa: bahan komposit CCF300/EH503R3 telah diuji dalam 1,000-keadaan keadaan pada suhu bilik. Di bawah persekitaran, 90% daripada morfologi patah tegangan menunjukkan kerosakan matriks, dan gentian karbon tidak mempunyai patah yang jelas. Permukaan gentian mesh dibalut dengan sejumlah besar resin, yang menunjukkan bahawa gentian karbon dan resin mempunyai sifat ikatan antara muka yang kuat. Dalam persekitaran ujian 93 darjah/kering, sejumlah kecil resin koyak dan sedikit penyahikatan gentian karbon berlaku. Selepas rawatan dalam persekitaran haba lembap, disebabkan peningkatan suhu persekitaran ujian, sebilangan kecil retakan muncul di sepanjang paksi gentian, dan jumlah resin yang dibalut pada permukaan gentian berkurangan. Penyahikatan meningkat dan daya ikatan antara gentian dan resin menjadi lemah. Walau bagaimanapun, pada 132 darjah / suhu ujian basah, gentian karbon dan resin masih boleh digabungkan dengan ketat, yang menunjukkan bahawa bahan komposit CCF300/EH503R3 mempunyai prestasi antara muka yang sangat baik dan rintangan kelembapan dan haba.
Ringkasnya, berdasarkan produk sebenar dan pengalaman pengeluaran yang lalu, kami boleh mereka bentuk pelan reka bentuk produk untuk bahan komposit gentian karbon dengan cara yang disasarkan, mengukur keperluan prestasi mengikut keadaan aplikasi produk, dan seterusnya bermula dari matriks resin, model prekursor gentian karbon , skim pengubahsuaian, proses pengacuan, dsb., untuk menentukan pelan reka bentuk yang munasabah untuk memastikan prestasi aplikasinya yang sebenar. Inilah logik asas China untuk melihat lukisan produk dahulu dan kemudian memahami keperluan aplikasi produknya, dan kemudian memberikan pelan reka bentuk kemudian.
Dengan kemajuan berterusan dalam bidang bahan, prestasi basah dan haba bahan komposit gentian karbon boleh dipertingkatkan lagi melalui pengubahsuaian antara muka dan peningkatan prestasi prekursor, dan derivatif komposit gentian karbon juga akan memainkan peranan yang sangat diperlukan dan penting dalam lebih banyak bidang. .
