Ang carbon fiber composite nga materyal usa ka fiber reinforced nga materyal nga hinimo sa carbon fiber ug resin, metal, seramiko ug uban pang matrix. Tungod sa gaan nga gibug-aton, taas nga kusog, taas nga resistensya sa temperatura, ug uban pa, kaylap nga gigamit kini sa aerospace, sports ug kalingawan, high-speed nga riles sa bag-ohay nga mga tuig. Sa natad sa mga awto ug civil engineering. Ang mga materyales sa carbon fiber composite adunay maayo kaayo nga pagsukol sa kakapoy, resistensya sa kaagnasan ug maayo kaayo nga pasundayag sa konstruksyon tungod sa taas nga kusog ug taas nga kusog, nga naghimo niini nga angay alang sa mga aplikasyon sa dagat nga adunay espesyal nga mga kinahanglanon sa materyal nga mga kabtangan. pagbantay sa. Sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga komposisyon sa carbon fiber adunay labi ka hinungdanon nga papel sa paghimo sa barko, pag-uswag sa enerhiya sa gawas sa baybayon, ug pag-ayo sa engineering sa dagat.
1.Aplikasyon sa board
Ang mga composite sa carbon fiber adunay natural nga bentaha sa tradisyonal nga mga materyales sa paghimo sa barko. Una, ang carbon fiber composite adunay maayo nga mekanikal nga mga kabtangan. Ang kasko gigama nga adunay mga kinaiya sa gaan nga gibug-aton ug ubos nga pagkonsumo sa gasolina, ug ang proseso sa pagtukod medyo yano, ang siklo mubo, ug ang paghulma kombenyente, mao nga ang gasto sa pagtukod ug pagmentinar mas ubos kaysa sa barko nga puthaw. Sa samang higayon, tungod kay ang interface tali sa carbon fiber ug sa resin matrix epektibo nga makapugong sa pagpadaghan sa liki, ang materyal adunay maayo nga kakapoy nga pagsukol; Dugang pa, tungod sa chemical inertness sa carbon fiber surface, ang hull adunay mga kinaiya nga ang aquatic organism lisud nga epiphytic ug corrosion resistant, nga mao usab ang pagtukod sa barko. Usa sa labing hinungdanon nga mga hinungdan sa pagpili sa mga materyales. Busa, ang carbon fiber composite nga mga materyales adunay talagsaon nga komprehensibo nga mga bentaha sa performance sa paghimo sa barko, ug karon kaylap nga gigamit niini nga natad. Sa parehas nga oras, ang pag-uswag sa industriya sa carbon fiber gipauswag gikan sa pagpalapad sa natad sa aplikasyon.
1.1 Mga barkong militar
Ang mga composite sa carbon fiber adunay maayo nga acoustic, magnetic ug electrical nga mga kabtangan: sila transparent, sound-permeable ug non-magnetic, aron kini magamit aron mapaayo ang stealth performance sa mga barkong iggugubat. Ang paggamit sa mga composite nga materyales sa superstructure sa barko dili lamang makapakunhod sa gibug-aton sa kasko, apan usab nagpadala ug makadawat sa electromagnetic waves sa usa ka gitino nang daan nga frequency pinaagi sa pagpanalipod sa frequency selective layer nga gisudlan sa interlayer aron sa pagpanalipod sa radar electromagnetic waves sa kaaway. . Pananglitan, ang "skjold" class cruiser nga gitukod sa Norwegian Navy niadtong 1999 migamit ug sandwich composite nga naglangkob sa polyvinyl chloride foam core layer, glass fiber ug carbon fiber interlayer. Kini nga disenyo dili lamang nagpauswag sa ratio sa kusog-sa-timbang, apan adunay maayo usab nga resistensya sa epekto. Ang pasundayag usab labi nga nagpauswag sa mga kinaiya sa ubos nga magnetic, anti-infrared ug anti-radar scanning. Ang Swedish nga Visby-class frigates, nga gisugo sa 2000, ang tanan naggamit sa carbon fiber composite nga mga materyales, nga adunay espesyal nga mga gimbuhaton sa pagkunhod sa timbang, radar ug infrared double stealth.
Ang paggamit sa carbon fiber reinforced composite mast sa mga barko anam-anam nga mitumaw. Ang barko nga LPD-17, nga gi-commission sa Estados Unidos niadtong 2006, naggamit ug carbon fiber/Balsa core advanced composite composite mast. Dili sama sa orihinal nga bukas nga palo, ang LPD-17 naggamit sa usa ka bag-ong bug-os nga gilakip nga palo/sensing system. (AEM/S), ang ibabaw nga bahin niining carbon fiber composite mast naglangkob sa frequency selective surface material (FSS), nga nagtugot sa mga balud nga adunay espesipikong frequency nga moagi, ug ang ubos nga bahin mahimong magpakita sa radar waves o masuhop sa radar absorbing materials. . Busa, kini adunay maayo nga radar stealth ug detection functions. Dugang pa, ang nagkalainlaing mga antenna ug may kalabutan nga mga ekipo parehas nga gihiusa sa istruktura, nga dili sayon nga madunot, ug mas maayo sa pagmentinar sa mga ekipo. Ang European Navy nakamugna og susama nga closed-integrated sensor mast nga hinimo sa nanofiber-made glass fiber inubanan sa carbon fiber isip reinforcement. Gitugotan niini ang lainlaing mga radar beam ug mga signal sa komunikasyon nga moagi nga dili matugaw sa usag usa, ug ang pagkawala labi ka ubos. Niadtong 2006, kining advanced technology mast ATM gigamit sa "Royal Ark" nga aircraft carrier sa British Navy.
Ang mga composite sa carbon fiber mahimo usab nga gamiton sa ubang mga aspeto sa barko. Pananglitan, mahimo kining gamiton isip propeller ug propulsion shafting system sa propulsion system aron makunhuran ang mga epekto sa vibration ug kasaba sa kasko, ug kasagaran gigamit sa reconnaissance nga mga barko ug mga fast cruise ship. Mahimo kining gamiton isip timon sa makinarya ug kagamitan, pipila ka espesyal nga mekanikal nga mga himan ug mga sistema sa tubo. Dugang pa, ang taas nga kusog nga mga pisi sa carbon fiber kaylap nga gigamit sa mga kable sa barkong iggugubat sa dagat ug uban pang mga butang sa militar.
1.2 Sibil nga yate
Ang dagkong mga yate kasagarang gipanag-iya sa pribado ug mahal, nanginahanglan ug gaan nga gibug-aton, taas nga kusog ug kalig-on. Ang mga composite sa carbon fiber mahimong magamit sa mga dial sa instrumento sa yate ug mga antenna, timon, ug sa gipalig-on nga mga istruktura sama sa mga deck, cabin, ug mga bulkhead sa barko. Ang tradisyonal nga composite yacht nag-una nga gihimo sa FRP, apan tungod sa dili igo nga rigidity, ang kasko sa kasagaran bug-at kaayo human sa pagsugat sa rigidity design kinahanglanon, ug ang bildo fiber kay carcinogen, nga anam-anam nga gidili sa gawas sa nasud. Ang proporsiyon sa mga composite sa carbon fiber nga gigamit sa mga composite yate karon mitaas pag-ayo, ug ang uban migamit pa gani ug mga carbon fiber composite. Pananglitan, ang Baltic's super-yacht "Panama" double-barge, ang hull ug deck gisudlan sa carbon fiber / epoxy resin nga panit, Nomex honeycomb ug CorecellTM structural foam core, ang hull 60m ang gitas-on. Apan ang kinatibuk-ang gibug-aton mao lamang ang 210t. Ang Sunreef 80 Levante, usa ka carbon fiber catamaran nga gitukod sa Polish catamaran's Sunreef Yachts, naggamit sa vinyl ester resin sandwich composites, PVC foam ug carbon fiber composites. Ang mast boom kay custom nga carbon fiber composites, ug bahin ra sa hull ang naggamit sa FRP. . Ang walay-load nga gibug-aton mao lamang ang 45t. Kusog nga tulin, ubos nga konsumo sa gasolina ug maayo kaayo nga performance.
Ang "Zhongke·Lianya" yacht nga gitukod sa 2014 mao lamang ang bug-os nga carbon fiber yacht sa China. Kini usa ka berde nga yate nga hinimo sa kombinasyon sa carbon fiber ug epoxy resin. Kini 30% nga mas gaan kaysa parehas nga klase sa fiberglass nga yate ug adunay mas taas nga kusog, mas paspas nga tulin ug ubos nga konsumo sa gasolina.
Dugang pa, ang mga kable ug kable sa yate naggamit ug taas nga kusog nga mga pisi sa carbon fiber aron masiguro ang kaluwasan. Tungod kay ang carbon fiber adunay usa ka tensile modulus nga mas taas kaysa sa asero ug usa ka tensile nga kusog sa daghang mga beses o bisan napulo ka beses, ug adunay hinabol nga kabtangan sa fiber, ang carbon fiber nga pisi gigamit ingon usa ka base nga materyal, nga mahimo’g makuha ang steel wire rope ug ang organic polymer rope. Dili igo.z
2. Paggamit sa marine energy development
2.1 Mga umahan sa lana ug gas sa submarino
Sa bag-ohay nga mga tuig, ang carbon fiber composite nga mga materyales nahimong mas kaylap nga gigamit sa natad sa marine oil ug gas development. Ang kaagnasan sa palibot sa dagat, taas nga paggunting, ug kusog nga paggunting nga gipahinabo sa undercurrent nga pag-agos sa tubig nagpahamtang sa higpit nga mga kinahanglanon sa resistensya sa kaagnasan, kusog ug kakapoy nga mga kabtangan sa materyal. Ang mga composite sa carbon fiber adunay dayag nga bentaha sa kahayag, lig-on ug anti-corrosion sa pagpalambo sa offshore oil fields: usa ka 1500m water depth drilling platform adunay steel cable nga adunay masa nga mga 6500t, samtang ang carbon fiber composite density kay ordinaryo nga steel. 1/4, kung ang carbon fiber composite nga materyal gigamit sa pag-ilis sa bahin sa asero, ang kapasidad sa pagkarga sa drilling platform makunhuran pag-ayo, ug ang gasto sa pagtukod sa plataporma maluwas. Ang reciprocating motion sa sucker rod daling mosangpot sa materyal nga kakapoy tungod sa dili balanse nga pressure tali sa tubig sa dagat ug sa pressure sulod sa tubo. Ang pagbungkag, ug paggamit sa carbon fiber composite nga materyal makasulbad niini nga problema; tungod sa kaagnasan sa kalikopan sa tubig sa dagat, ang kinabuhi sa serbisyo niini sa tubig sa dagat mas taas kaysa asero, ug ang giladmon sa paggamit mas lawom.
Ang mga composite sa carbon fiber mahimong gamiton isip mga tubo sa produksyon, sucker rod, storage tank, submarine pipelines, deck, ug uban pa sa oilfield drilling platforms. Ang proseso sa paghimo gibahin sa usa ka proseso sa pultrusion ug usa ka proseso sa basa nga winding. Ang pultrusion kasagarang gigamit sa komon nga mga tubo ug mga tubo nga nagkonektar. Ang winding nga pamaagi sa kasagaran gigamit ingon nga ang nawong sa storage tank ug sa pressure sudlanan, ug mahimo usab nga gamiton sa usa ka anisotropic flexible pipe diin ang carbon fiber composite nga materyal samad ug gihan-ay sa usa ka piho nga anggulo sa armor layer.
Ang padayon nga sucker rod sa carbon fiber composite material usa ka ribbon-like structure nga susama sa pelikula ug adunay maayo nga pagka-flexible. Giprodyus ug gipadapat sa Estados Unidos sa 1990s. Gihimo kini sa carbon fiber isip reinforcing fiber ug unsaturated resin isip base nga materyal. Gihimo kini pinaagi sa proseso sa pultrusion pagkahuman sa cross-linking curing sa taas nga temperatura. Gikan sa 2001 ngadto sa 2003, ang China migamit ug carbon fiber sucker rod ug ordinaryo nga steel sucker rod sa pure beam oil field aron makahimo ug piloto. Ang paggamit sa carbon fiber sucker rod mahimo nga madugangan ang output sa lana ug makunhuran ang karga sa motor, nga labi ka episyente sa enerhiya. Dugang pa, ang carbon fiber composite sucker rod mas makasugakod sa kakapoy ug corrosion resistance kay sa steel sucker rod, ug mas angay alang sa aplikasyon sa pagpalambo sa subsea oil fields.
2.2 Gahum sa hangin sa gawas sa baybayon
Ang abunda nga mga kahinguhaan sa kusog sa hangin sa dagat usa ka hinungdanon nga lugar alang sa umaabot nga pag-uswag ug ang labing abante ug gipangayo nga natad sa teknolohiya sa kusog sa hangin. Ang baybayon sa China mga 1800km ug adunay kapin sa 6,000 ka isla. Ang habagatan-sidlakang baybayon ug mga rehiyon sa isla dato sa mga kahinguhaan sa hangin ug dali nga maugmad. Sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga paningkamot aron mapauswag ang pag-uswag sa kusog sa hangin sa baybayon gisuportahan sa mga may kalabotan nga departamento. Labaw sa 90% sa gibug-aton sa mga blades sa kusog sa hangin naglangkob sa mga komposit nga materyales. Ang dagkong hangin sa dagat ug taas nga power generation kinahanglang magkinahanglan ug dagkong blades ug mas espesipikong kusog ug kalig-on. Dayag nga, ang carbon fiber composite nga mga materyales makatagbo sa mga kinahanglanon sa pagpalambo sa dako, gaan, high-performance, ubos nga gasto nga power generation blades, ug mas angay alang sa mga aplikasyon sa dagat kay sa glass fiber composite nga mga materyales.
Ang mga composite sa carbon fiber adunay hinungdanon nga bentaha sa paghimo sa kusog sa hangin sa dagat. Ang carbon fiber composite blade adunay ubos nga kalidad ug taas nga rigidity, ug ang modulus mao ang 3 ngadto sa 8 ka pilo sa produkto sa glass fiber; ang humidity dako sa ilawom sa dagat nga palibot, ang klima mausab, ug ang fan nagtrabaho sulod sa 24 ka oras. Ang sulab adunay maayo nga pagsukol sa kakapoy ug makasukol sa dili maayo nga panahon. Gipauswag niini ang aerodynamic performance sa blade ug gipakunhod ang load sa tower ug ang axle, aron ang output power sa fan mas hapsay ug mas balanse, ug ang energy efficiency molambo. Ang conductive performance, pinaagi sa espesyal nga structural design, epektibo nga makalikay sa kadaot nga gipahinabo sa kilat sa blade; pagpakunhod sa gasto sa manufacturing ug transportasyon sa wind turbine blade; ug adunay vibration damping nga mga kinaiya.
3.Marine engineering aplikasyon
Ang carbon fiber composite nga mga materyales gigamit sa mga bilding sa marine engineering. Gigamit nila ang mga kinaiya sa gaan nga gibug-aton, taas nga kusog ug resistensya sa kaagnasan, ug gipulihan ang tradisyonal nga mga materyales sa pagtukod sa asero sa dagway sa mga tendon ug mga bahin sa istruktura aron masulbad ang problema sa taas nga gasto sa transportasyon sa tubig sa dagat nga erosion steel ug transportasyon. Gipadapat kini sa mga tinukod sa isla sa baybayon, pantalan, floating platform, light tower, ug uban pa. Ang paggamit sa carbon fiber composites alang sa engineering restoration nagsugod niadtong 1980s, ug ang Mitsubishi Chemical Corporation sa Japan nanguna sa pagsiksik sa mekanikal nga mga kabtangan sa carbon fiber composites ug sa ilang aplikasyon sa engineering reinforcement. Ang inisyal nga pagtuon sa panukiduki mao ang pagpalig-on sa reinforced concrete beam gamit ang carbon fiber composites, nga sa ulahi nahimong reinforcement ug reinforcement sa nagkalain-laing civil engineering. Ang pag-ayo sa mga platform sa lana sa gawas sa baybayon ug mga pantalan pinaagi sa mga composite sa carbon fiber usa lamang ka aspeto sa paggamit niini. Adunay daghang mga may kalabutan nga mga dokumento. Angayan nga hisgutan nga ang kompanya sa US DFI migamit ug carbon fiber rods aron ayohon ang terminal sa Navy Pearl Harbor. Niadtong panahona, gigamit sa mga teknisyan ang mga bag-ong carbon fiber rods aron ayohon ang reinforcement. Ang carbon fiber rod nga giayo nga pantalan makasugakod sa 9t steel gikan sa 2.5m ang gitas-on. Nahulog kini nga wala madaot, ug klaro ang epekto sa pagpauswag.
Sama sa alang sa aplikasyon sa carbon fiber composites sa marine engineering, adunay usab usa ka matang sa pag-ayo ug pagpalig-on sa submarino pipelines o kolum. Ang tradisyonal nga mga pamaagi sa pagmentinar sama sa welding, weld improvement, clamps, grouting, ug uban pa adunay ilang kaugalingon nga mga limitasyon, ug ang paggamit niini nga mga pamaagi mas limitado sa marine environment. Ang pag-ayo sa mga composite sa carbon fiber nag-una nga gihimo sa mga high-strength ug high-adhesive resin nga mga materyales sama sa carbon fiber nga panapton ug epoxy resin, nga gisunod sa pag-ayo nga nawong, mao nga kini nipis ug gaan, taas nga kusog, maayo sa durability, kombenyente sa pagtukod, ug adaptable sa lain-laing mga porma. Adunay usa ka mahinungdanon nga bentaha.
Oras sa pag-post: Mar-23-2019