Materyèl konpoze fib kabòn se yon materyèl ranfòse ak fib ki fèt ak fib kabòn ak résine, metal, seramik ak lòt matris. Akòz pwa lejè li, gwo rezistans li, rezistans tanperati ki wo, elatriye, li te lajman itilize nan ayewospasyal, espò ak lwazi, tren gwo vitès nan dènye ane yo. Nan domèn otomobil ak jeni sivil. Materyèl konpoze fib kabòn yo gen ekselan rezistans fatig, rezistans korozyon ak pèfòmans konstriksyon akòz gwo fòs ak gwo fòs, sa ki fè li apwopriye pou aplikasyon maren ki gen egzijans espesyal sou pwopriyete materyèl yo. veye. Nan dènye ane yo, konpoze fib kabòn yo te jwe yon wòl de pli zan pli enpòtan nan konstriksyon bato, devlopman enèji lanmè, ak reparasyon jeni maren.
1. Aplikasyon abò
Konpoze fib kabòn yo gen yon avantaj natirèl sou materyèl konstriksyon bato tradisyonèl yo. Premyèman, konpoze fib kabòn yo gen bon pwopriyete mekanik. Kok la fabrike ak karakteristik pwa lejè ak konsomasyon gaz ki ba, epi pwosesis konstriksyon an relativman senp, sik la kout, epi bòdi a pratik, kidonk pri konstriksyon ak antretyen an pi ba anpil pase sa ki nan bato asye. An menm tan, piske koòdone ant fib kabòn nan ak matris résine a ka efektivman anpeche pwopagasyon fant, materyèl la gen bon rezistans fatig; anplis de sa, akòz inertite chimik sifas fib kabòn nan, kok la gen karakteristik ke òganis akwatik yo difisil pou epifit epi reziste korozyon, ki se tou konstriksyon bato. Youn nan faktè ki pi enpòtan nan seleksyon materyèl yo. Se poutèt sa, materyèl konpoze fib kabòn yo gen avantaj pèfòmans konplè inik nan konstriksyon bato, epi kounye a yo lajman itilize nan domèn sa a. An menm tan, devlopman endistri fib kabòn nan te ankouraje apati ekspansyon jaden aplikasyon an.
1.1 Bato militè yo
Konpoze fib kabòn yo gen bon pwopriyete akoustik, mayetik ak elektrik: yo transparan, yo pèmeyab nan son epi yo pa mayetik, kidonk yo ka itilize pou amelyore pèfòmans enfiltrasyon bato de gè yo. Itilizasyon materyèl konpoze nan sipèstrikti bato a pa sèlman diminye pwa kok la, men tou li transmèt epi resevwa ond elektwomayetik nan yon frekans predetèmine lè li pwoteje kouch selektif frekans ki entegre nan kouch entèmedyè a pou pwoteje ond elektwomayetik rada lènmi an. Pa egzanp, kwazyè klas "skjold" ki te konstwi pa Marin Nòvejyen an 1999 te itilize yon konpoze sandwich ki gen ladan yon kouch nwayo kim klori polivinil, fib vè ak kouch entèmedyè fib kabòn. Konsepsyon sa a pa sèlman amelyore rapò fòs-pwa a, men tou li gen bon rezistans enpak. Pèfòmans lan amelyore anpil tou karakteristik eskanè mayetik ki ba, anti-enfrawouj ak anti-rada. Fregat klas Visby syèd yo, ki te komisyone an 2000, tout itilize materyèl konpoze fib kabòn, ki gen fonksyon espesyal pou rediksyon pwa, rada ak doub enfiltrasyon enfrawouj.
Aplikasyon ma konpoze ranfòse ak fib kabòn sou bato yo ap parèt piti piti. Bato LPD-17 la, ki te antre an sèvis Ozetazini an 2006, itilize yon ma konpoze avanse ak fib kabòn/nwayo Balsa. Kontrèman ak ma orijinal ouvè a, LPD-17 la itilize yon nouvo sistèm ma/deteksyon konplètman fèmen (AEM/S), pati anwo ma konpoze fib kabòn sa a kouvri materyèl sifas selektif frekans (FSS), sa ki pèmèt vag ki gen yon frekans espesifik pase, epi mwatye anba a ka reflete vag rada oswa absòbe pa materyèl absòpsyon rada. Se poutèt sa, li gen bon fonksyon envizibilite ak deteksyon rada. Anplis de sa, divès antèn ak ekipman ki gen rapò yo konbine inifòmman nan estrikti a, ki pa fasil pou korode, epi ki pi fezab pou antretyen ekipman an. Marin Ewopeyen an te devlope yon ma deteksyon fèmen entegre menm jan an ki fèt ak fib vè ki fèt ak nanofib konbine avèk fib kabòn kòm ranfòsman. Li pèmèt divès reyon rada ak siyal kominikasyon pase san deranje youn ak lòt, epi pèt la trè ba. An 2006, yo te itilize ATM teknoloji avanse sa a sou pòtavyon "Royal Ark" Marin Britanik la.
Konpoze fib kabòn yo kapab itilize tou nan lòt aspè bato a. Pa egzanp, yo ka itilize yo kòm yon sistèm elis ak arbr pwopilsyon nan sistèm pwopilsyon an pou diminye efè vibrasyon ak bri kok la, epi yo sitou itilize yo nan bato rekonesans ak bato kwazyè rapid. Yo ka itilize yo kòm yon gouvènay nan machin ak ekipman, kèk aparèy mekanik espesyal ak sistèm tiyo. Anplis de sa, kòd fib kabòn ki gen gwo fòs yo lajman itilize tou nan câbles bato de gè naval ak lòt atik militè yo.
1.2 Yatch sivil yo
Gwo yatch yo jeneralman se pwopriyete prive epi yo chè, yo bezwen lejè, gwo fòs ak rezistans. Konpoze fib kabòn yo ka itilize nan kadran enstriman ak antèn yatch yo, gouvènay, ak nan estrikti ranfòse tankou pon, kabin, ak klwazon bato. Yatch konpoze tradisyonèl la fèt sitou ak FRP, men akòz yon rijidite ensifizan, kok la souvan twò lou apre li fin satisfè egzijans konsepsyon rijidite yo, epi fib vè a se yon kanserojèn, ki piti piti entèdi aletranje. Pwopòsyon konpoze fib kabòn yo itilize nan yatch konpoze jodi a ogmante anpil, e gen kèk ki menm itilize konpoze fib kabòn. Pa egzanp, super-yatch "Panama" doub-chaloup Baltic la, kok la ak pon an kole ak yon po fib kabòn/rezin epoksidik, yon siwo myèl Nomex ak yon nwayo kim estriktirèl CorecellTM, kok la gen 60m longè. Men, pwa total la se sèlman 210t. Sunreef 80 Levante a, yon katamaran fib kabòn ki konstwi pa Sunreef Yachts, yon katamaran polonè, itilize konpoze sandwich résine vinil estè, kim PVC ak konpoze fib kabòn. Bò ma yo se konpoze fib kabòn koutim, epi se sèlman yon pati nan kok la ki itilize FRP. Pwa a san chaj se sèlman 45t. Vitès rapid, konsomasyon gaz ki ba ak pèfòmans ekselan.
Yatch "Zhongke·Lianya" ki te konstwi an 2014 la se sèl yatch ki fèt ak fib kabòn nèt an Lachin kounye a. Se yon yatch vèt ki fèt ak yon konbinezon fib kabòn ak résine epoksidik. Li 30% pi lejè pase menm kalite yatch ki fèt ak fib vè epi li gen pi gwo rezistans, vitès ki pi rapid epi konsomasyon gaz ki pi ba.
Anplis de sa, kab ak kab yatch la itilize kòd fib kabòn ki gen gwo fòs pou asire sekirite. Piske fib kabòn nan gen yon modil tansyon ki pi wo pase asye a ak yon fòs tansyon plizyè fwa oswa menm plizyè dizèn fwa, epi li gen pwopriyete trikote fib la, kòd fib kabòn nan itilize kòm yon materyèl baz, ki ka konpanse pou kòd fil asye a ak kòd polymère òganik la. Ensifizan.z
2. Aplikasyon nan devlopman enèji maren
2.1 Jaden lwil ak gaz soumaren yo
Nan dènye ane sa yo, materyèl konpoze fib kabòn yo te vin pi plis itilize nan domèn devlopman lwil ak gaz maren. Korozyon nan anviwònman maren an, gwo tayisman, ak gwo tayisman ki koze pa koule dlo anba a enpoze egzijans strik sou rezistans korozyon, fòs ak pwopriyete fatig materyèl la. Konpoze fib kabòn yo gen avantaj evidan nan lejè, dirab ak anti-korozyon nan devlopman jaden petwòl lanmè: yon platfòm perçage pwofondè dlo 1500m gen yon kab asye ak yon mas apeprè 6500t, alòske dansite konpoze fib kabòn nan se asye òdinè. 1/4, si yo itilize materyèl konpoze fib kabòn nan pou ranplase yon pati nan asye a, kapasite chaj platfòm perçage a pral siyifikativman redwi, epi pri konstriksyon platfòm nan pral ekonomize. Mouvman resipwòk tij aspirasyon an pral fasilman mennen nan fatig materyèl akòz presyon dezekilib ant dlo lanmè a ak presyon andedan tib la. Kraze, epi itilize materyèl konpoze fib kabòn ka rezoud pwoblèm sa a; akòz rezistans korozyon anviwònman dlo lanmè a, lavi sèvis li nan dlo lanmè pi long pase asye, epi pwofondè itilizasyon an pi pwofon.
Konpoze fib kabòn yo ka itilize kòm tiyo pou pi pwodiksyon, tij aspirasyon, tank depo, tuyot soumaren, pon, elatriye nan platfòm perçage jaden petwòl. Pwosesis fabrikasyon an divize an yon pwosesis pultruzyon ak yon pwosesis bobin mouye. Pultruzyon jeneralman itilize sou tiyo komen ak tiyo koneksyon. Metòd bobin lan jeneralman itilize kòm sifas tank depo a ak veso presyon an, epi li kapab itilize tou nan yon tiyo fleksib anizotropik kote materyèl konpoze fib kabòn nan vlope epi ranje nan yon ang espesifik nan kouch pwoteksyon an.
Baton aspirasyon kontinyèl ki fèt ak materyèl konpoze fib kabòn nan gen yon estrikti ki sanble ak yon riban, menm jan ak yon fim, epi li gen bon fleksibilite. Etazini te pwodui epi aplike li nan ane 1990 yo. Li fèt ak fib kabòn kòm fib ranfòsman ak yon résine ensature kòm materyèl baz. Li pwodui pa pwosesis pultrusion apre yo fin geri pa kwa-lyezon nan tanperati ki wo. Soti nan 2001 rive 2003, Lachin te itilize yon baton aspirasyon fib kabòn ak yon baton aspirasyon asye òdinè nan jaden lwil pi pou fè yon pilòt. Itilizasyon baton aspirasyon fib kabòn nan ka ogmante pwodiksyon lwil la anpil epi diminye chaj motè a, sa ki pi efikas nan domèn enèji. Anplis, baton aspirasyon konpoze fib kabòn nan pi rezistan a fatig ak korozyon pase baton aspirasyon asye a, epi li pi apwopriye pou aplikasyon nan devlopman jaden lwil soumaren.
2.2 Enèji van lanmè
Abondans resous enèji van ki sou lanmè a se yon zòn enpòtan pou devlopman nan lavni epi li se domèn ki pi avanse e ki pi mande nan teknoloji enèji van an. Kòt Lachin nan gen anviwon 1800km epi gen plis pase 6,000 zile. Kòt sidès la ak rejyon zile yo rich an resous van e yo fasil pou devlope. Nan dènye ane yo, efò pou ankouraje devlopman enèji van lanmè yo te sipòte pa depatman konsène yo. Plis pase 90% nan pwa lam enèji van yo fèt ak materyèl konpoze. Gwo van sou lanmè ak jenerasyon gwo pouvwa yo oblije mande pi gwo lam ak pi bon fòs espesifik ak rezistans. Li evidan, materyèl konpoze fib kabòn yo ka satisfè egzijans pou devlope lam jenerasyon pouvwa gwo echèl, lejè, pèfòmans wo, pri ki ba, epi yo pi apwopriye pou aplikasyon maren pase materyèl konpoze fib vè.
Konpoze fib kabòn yo gen avantaj enpòtan nan jenerasyon enèji van maren. Lam konpoze fib kabòn nan gen yon kalite ki ba epi yon gwo rijidite, epi modil la se 3 a 8 fwa sa ki pwodwi fib vè a; imidite a wo nan anviwònman maren an, klima a chanjan, epi vantilatè a ap travay pandan 24 èdtan. Lam la gen yon bon rezistans fatig epi li ka reziste move tan. Li amelyore pèfòmans ayewodinamik lam la epi li diminye chaj sou tou a ak aks la, pou pouvwa pwodiksyon vantilatè a pi dous epi pi ekilibre, epi efikasite enèji a amelyore. Pèfòmans kondiktif la, atravè yon konsepsyon estriktirèl espesyal, ka efektivman evite domaj ki koze pa kout zèklè sou lam la; diminye pri fabrikasyon ak transpò lam turbin van an; epi yo gen karakteristik amortisman Vibration.
3. Aplikasyon pou jeni marin
Materyèl konpoze fib kabòn yo itilize nan bilding jeni maren. Yo sitou itilize karakteristik pwa lejè, gwo fòs ak rezistans korozyon, epi ranplase materyèl konstriksyon asye tradisyonèl yo sou fòm tandon ak pati estriktirèl pou rezoud pwoblèm pri transpò wo nan asye ki ewozyon dlo lanmè ak transpò. Li te aplike nan bilding resif zile lanmè, waf, platfòm k ap flote, gwo fò tou won limyè, elatriye. Itilizasyon konpoze fib kabòn pou restorasyon jeni te kòmanse nan ane 1980 yo, epi Mitsubishi Chemical Corporation nan Japon te pran lidèchip nan rechèch pwopriyete mekanik konpoze fib kabòn yo ak aplikasyon yo nan ranfòsman jeni. Konsantrasyon rechèch inisyal la te sou ranfòsman travès beton ranfòse lè l sèvi avèk konpoze fib kabòn, ki pita te evolye nan ranfòsman ak ranfòsman divès kalite jeni sivil. Reparasyon platfòm lwil lanmè ak pò lanmè ak konpoze fib kabòn se sèlman yon aspè nan aplikasyon li. Gen anpil dokiman ki gen rapò. Li vo mansyone ke konpayi DFI ameriken an te itilize baton fib kabòn pou repare tèminal Pearl Harbor Navy a. Nan moman sa a, teknisyen yo te itilize baton fib kabòn inovatè pou repare ranfòsman an. Waf repare ak baton fib kabòn nan ka reziste asye 9t soti nan 2.5m wotè. Li tonbe san li pa domaje, epi efè amelyorasyon an evidan.
Kanta pou aplikasyon konpoze fib kabòn nan jeni maren, genyen tou yon kalite reparasyon ak ranfòsman tiyo oswa kolòn soumaren. Metòd antretyen tradisyonèl tankou soude, amelyorasyon soude, kranpon, kouli, elatriye gen pwòp limitasyon yo, epi itilizasyon metòd sa yo pi limite nan anviwònman maren an. Reparasyon konpoze fib kabòn yo fèt sitou ak materyèl résine ki gen gwo rezistans ak gwo adezif tankou twal fib kabòn ak résine epoksidik, ki kole sou sifas reparasyon an, kidonk li mens ak lejè, gwo rezistans, bon rezistans, pratik nan konstriksyon, epi adaptab a diferan fòm. Li gen yon avantaj siyifikatif.
Dat piblikasyon: 23 Mas 2019