Materjal kompost tal-fibra tal-karbonju huwa materjal rinforzat bil-fibra magħmul minn fibra tal-karbonju u reżina, metall, ċeramika u matriċi oħra. Minħabba l-piż ħafif tiegħu, is-saħħa għolja, ir-reżistenza għat-temperatura għolja, eċċ., intuża ħafna fl-ajruspazju, l-isports u d-divertiment, u l-ferroviji b'veloċità għolja f'dawn l-aħħar snin. Fl-oqsma tal-karozzi u l-inġinerija ċivili. Il-materjali komposti tal-fibra tal-karbonju għandhom reżistenza eċċellenti għall-għeja, reżistenza għall-korrużjoni u prestazzjoni eċċellenti fil-kostruzzjoni minħabba s-saħħa għolja u s-saħħa għolja, li jagħmluhom adattati għal applikazzjonijiet marittimi b'rekwiżiti speċjali fuq il-proprjetajiet tal-materjal. Oqgħod attent għalihom. F'dawn l-aħħar snin, il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju kellhom rwol dejjem aktar importanti fil-bini tal-vapuri, l-iżvilupp tal-enerġija offshore, u t-tiswija tal-inġinerija marittima.
1. Applikazzjoni abbord
Il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju għandhom vantaġġ naturali fuq il-materjali tradizzjonali tal-bini tal-vapuri. L-ewwelnett, il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju għandhom proprjetajiet mekkaniċi tajbin. Il-buq huwa manifatturat bil-karatteristiċi ta' piż ħafif u konsum baxx ta' fjuwil, u l-proċess ta' kostruzzjoni huwa relattivament sempliċi, iċ-ċiklu huwa qasir, u l-iffurmar huwa konvenjenti, għalhekk l-ispiża tal-kostruzzjoni u l-manutenzjoni hija ħafna aktar baxxa minn dik tal-vapur tal-azzar. Fl-istess ħin, peress li l-interfaċċja bejn il-fibra tal-karbonju u l-matriċi tar-reżina tista' tipprevjeni b'mod effettiv il-propagazzjoni tax-xquq, il-materjal għandu reżistenza tajba għall-għeja; barra minn hekk, minħabba l-inerzja kimika tal-wiċċ tal-fibra tal-karbonju, il-buq għandu l-karatteristiċi li l-organiżmu akkwatiku huwa diffiċli biex jiġi epifitiku u reżistenti għall-korrużjoni, li hija wkoll il-kostruzzjoni tal-vapur. Wieħed mill-aktar fatturi importanti fl-għażla tal-materjali. Għalhekk, il-materjali komposti tal-fibra tal-karbonju għandhom vantaġġi uniċi ta' prestazzjoni komprensiva fil-bini tal-vapuri, u issa jintużaw ħafna f'dan il-qasam. Fl-istess ħin, l-iżvilupp tal-industrija tal-fibra tal-karbonju ġie promoss mill-espansjoni tal-qasam tal-applikazzjoni.
1.1 Bastimenti militari
Il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju għandhom proprjetajiet akustiċi, manjetiċi u elettriċi tajbin: huma trasparenti, permeabbli għall-ħoss u mhux manjetiċi, għalhekk jistgħu jintużaw biex itejbu l-prestazzjoni stealth tal-vapuri tal-gwerra. L-użu ta' materjali komposti fis-superstruttura tal-vapur mhux biss inaqqas il-piż tal-buq, iżda wkoll jittrażmetti u jirċievi mewġ elettromanjetiku bi frekwenza predeterminata billi jipproteġi s-saff selettiv tal-frekwenza inkorporat fis-saff tan-nofs biex jipproteġi l-mewġ elettromanjetiku tar-radar tal-għadu. Pereżempju, il-kruċiera tal-klassi "skjold" mibnija mill-Marina Norveġiża fl-1999 uża kompost sandwich li jikkonsisti minn saff ċentrali tal-fowm tal-polyvinyl chloride, fibra tal-ħġieġ u saff tan-nofs tal-fibra tal-karbonju. Dan id-disinn mhux biss itejjeb il-proporzjon saħħa-piż, iżda għandu wkoll reżistenza tajba għall-impatt. Il-prestazzjoni ttejjeb ukoll ħafna l-karatteristiċi ta' skannjar manjetiku baxx, anti-infra-aħmar u anti-radar. Il-frigates Żvediżi tal-klassi Visby, li ġew ikkummissjonati fl-2000, kollha jużaw materjali komposti tal-fibra tal-karbonju, li għandhom funzjonijiet speċjali ta' tnaqqis fil-piż, radar u stealth doppju infra-aħmar.
L-applikazzjoni ta' arbli komposti rinfurzati bil-fibra tal-karbonju fuq il-vapuri ħarġet gradwalment. Il-vapur LPD-17, li ġie kkummissjonat fl-Istati Uniti fl-2006, juża arblu kompost avvanzat b'qalba tal-fibra tal-karbonju/Balsa. B'differenza mill-arblu miftuħ oriġinali, l-LPD-17 juża sistema ġdida ta' arblu/sensing magħluqa kompletament (AEM/S), il-parti ta' fuq ta' dan l-arblu kompost tal-fibra tal-karbonju tkopri l-materjal tal-wiċċ selettiv tal-frekwenza (FSS), li jippermetti li l-mewġ bi frekwenza speċifika jgħaddi minnu, u n-nofs t'isfel jista' jirrifletti l-mewġ tar-radar jew jiġi assorbit minn materjali li jassorbu r-radar. Għalhekk, għandu funzjonijiet tajbin ta' stealth u skoperta tar-radar. Barra minn hekk, diversi antenni u tagħmir relatat huma kkombinati b'mod uniformi fl-istruttura, li mhix faċli biex tiġi korroduta, u hija aktar favorevoli għall-manutenzjoni tat-tagħmir. Il-Flotta Ewropea żviluppat arblu tas-sensor integrat magħluq simili magħmul minn fibra tal-ħġieġ magħmula min-nanofibra flimkien mal-fibra tal-karbonju bħala rinforz. Jippermetti li diversi raġġi tar-radar u sinjali ta' komunikazzjoni jgħaddu mingħajr ma jiġu mfixkla ma' xulxin, u t-telf huwa estremament baxx. Fl-2006, dan l-ATM b'teknoloġija avvanzata ntuża fuq it-trasportatur tal-ajruplani "Royal Ark" tal-Marina Brittanika.
Il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju jistgħu jintużaw ukoll f'aspetti oħra tal-vapur. Pereżempju, jistgħu jintużaw bħala sistema ta' propeller u xaft ta' propulsjoni fis-sistema ta' propulsjoni biex itaffu l-effetti tal-vibrazzjoni u l-istorbju tal-buq, u jintużaw l-aktar f'vapuri ta' rikonoxximent u vapuri tal-kruċieri veloċi. Jista' jintuża bħala tmun f'makkinarju u tagħmir, xi apparati mekkaniċi speċjali u sistemi ta' pajpijiet. Barra minn hekk, ħbula tal-fibra tal-karbonju ta' saħħa għolja jintużaw ukoll ħafna fil-kejbils tal-vapuri tal-gwerra navali u oġġetti militari oħra.
1.2 Jottijiet ċivili
Jottijiet kbar ġeneralment huma proprjetà privata u għaljin, jeħtieġu piż ħafif, saħħa għolja u durabilità. Il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju jistgħu jintużaw fid-dials u l-antenni tal-istrumenti tal-jottijiet, fit-tmunijiet, u fi strutturi rinforzati bħal gverti, kabini, u paratiji tal-vapuri. Il-jott kompost tradizzjonali huwa magħmul prinċipalment minn FRP, iżda minħabba riġidità insuffiċjenti, il-buq ħafna drabi jkun tqil wisq wara li jissodisfa r-rekwiżiti tad-disinn tar-riġidità, u l-fibra tal-ħġieġ hija karċinoġenu, li qed jiġi pprojbit gradwalment barra mill-pajjiż. Il-proporzjon ta' kompożiti tal-fibra tal-karbonju użati fil-jottijiet komposti tal-lum żdied b'mod sinifikanti, u xi wħud saħansitra użaw komposti tal-fibra tal-karbonju. Pereżempju, is-super-jott "Panama" b'barka doppja ta' Baltic, il-buq u l-gverta huma mdaħħla b'ġilda tal-fibra tal-karbonju / reżina epossidika, xehda Nomex u qalba tal-fowm strutturali CorecellTM, il-buq huwa twil 60m. Iżda l-piż totali huwa biss 210t. Is-Sunreef 80 Levante, katamaran tal-fibra tal-karbonju mibni mis-Sunreef Yachts tal-katamaran Pollakk, juża komposti sandwich tar-reżina tal-ester tal-vinil, fowm tal-PVC u komposti tal-fibra tal-karbonju. Il-bsaten tal-arblu huma komposti tal-fibra tal-karbonju magħmulin apposta, u parti biss mill-buq tuża FRP. Il-piż mingħajr tagħbija huwa biss 45t. Veloċità mgħaġġla, konsum baxx ta' fjuwil u prestazzjoni eċċellenti.
Il-jott “Zhongke·Lianya” mibni fl-2014 bħalissa huwa l-uniku jott fiċ-Ċina magħmul kompletament minn fibra tal-karbonju. Huwa jott ekoloġiku magħmul minn taħlita ta’ fibra tal-karbonju u reżina epossidika. Huwa 30% eħfef mill-istess tip ta’ jott tal-fibreglass u għandu saħħa ogħla, veloċità aktar mgħaġġla u konsum aktar baxx ta’ fjuwil.
Barra minn hekk, il-kejbils u l-kejbils tal-jott jużaw ħbula tal-fibra tal-karbonju ta' saħħa għolja biex jiżguraw is-sigurtà. Peress li l-fibra tal-karbonju għandha modulu tat-tensjoni ogħla minn dak tal-azzar u saħħa tat-tensjoni ta' diversi drabi jew saħansitra għexieren ta' drabi, u għandha l-proprjetà minsuġa tal-fibra, il-ħabel tal-fibra tal-karbonju jintuża bħala materjal bażi, li jista' jikkumpensa għall-ħabel tal-wajer tal-azzar u l-ħabel tal-polimeru organiku. Insuffiċjenti.z
2. Applikazzjoni fl-iżvilupp tal-enerġija tal-baħar
2.1 Għelieqi taż-żejt u l-gass taħt il-baħar
Fi snin reċenti, il-materjali komposti tal-fibra tal-karbonju saru dejjem aktar użati fil-qasam tal-iżvilupp taż-żejt u l-gass tal-baħar. Il-korrużjoni fl-ambjent tal-baħar, shear għoli, u shearing qawwi kkawżat mill-fluss ta' kurrent baxx tal-ilma jimponu rekwiżiti stretti fuq ir-reżistenza għall-korrużjoni, is-saħħa u l-proprjetajiet tal-għeja tal-materjal. Il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju għandhom vantaġġi ovvji fid-dawl, id-durabbiltà u l-anti-korrużjoni fl-iżvilupp ta' għelieqi taż-żejt offshore: pjattaforma tat-tħaffir b'fond ta' ilma ta' 1500m għandha kejbil tal-azzar b'massa ta' madwar 6500t, filwaqt li d-densità tal-kompost tal-fibra tal-karbonju hija azzar ordinarju. 1/4, jekk il-materjal kompost tal-fibra tal-karbonju jintuża biex jissostitwixxi parti mill-azzar, il-kapaċità tat-tagħbija tal-pjattaforma tat-tħaffir titnaqqas b'mod sinifikanti, u l-ispiża tal-kostruzzjoni tal-pjattaforma tiġi ffrankata. Il-moviment reċiproku tal-virga tas-sucker faċilment iwassal għal għeja tal-materjal minħabba l-pressjoni żbilanċjata bejn l-ilma baħar u l-pressjoni ġewwa t-tubu. It-tkissir, u l-użu ta' materjal kompost tal-fibra tal-karbonju jistgħu jsolvu din il-problema; minħabba r-reżistenza għall-korrużjoni tal-ambjent tal-ilma baħar, il-ħajja tas-servizz tiegħu fl-ilma baħar hija itwal mill-azzar, u l-fond tal-użu huwa aktar profond.
Il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju jistgħu jintużaw bħala pajpijiet tal-bir tal-produzzjoni, vireg tal-ġbid, tankijiet tal-ħażna, pajpijiet sottomarini, gverti, eċċ. fi pjattaformi tat-tħaffir taż-żejt. Il-proċess tal-manifattura huwa maqsum fi proċess ta' pultrużjoni u proċess ta' tkebbib bl-imxarrab. Il-pultrużjoni ġeneralment tintuża fuq pajpijiet komuni u pajpijiet ta' konnessjoni. Il-metodu tat-tkebbib ġeneralment jintuża bħala l-wiċċ tat-tank tal-ħażna u l-kontenitur tal-pressjoni, u jista' jintuża wkoll f'pajp flessibbli anisotropiku fejn il-materjal kompost tal-fibra tal-karbonju huwa mkebbeb u rranġat f'angolu speċifiku fis-saff tal-armatura.
Il-virga tal-ġbid kontinwa magħmula minn materjal kompost tal-fibra tal-karbonju għandha struttura simili għal żigarella u għandha flessibilità tajba. Ġiet prodotta u applikata mill-Istati Uniti fis-snin disgħin. Hija magħmula minn fibra tal-karbonju bħala fibra ta' rinforz u reżina mhux saturata bħala materjal bażi. Hija prodotta permezz ta' proċess ta' pultrużjoni wara tqaddid b'rabta inkroċjata f'temperatura għolja. Mill-2001 sal-2003, iċ-Ċina użat virga tal-ġbid tal-fibra tal-karbonju u virga tal-ġbid tal-azzar ordinarja fil-qasam taż-żejt pur tar-raġġ biex tagħmel pilota. L-użu ta' virga tal-ġbid tal-fibra tal-karbonju jista' jżid b'mod sinifikanti l-produzzjoni taż-żejt u jnaqqas it-tagħbija tal-mutur, li huwa aktar effiċjenti fl-enerġija. Barra minn hekk, il-virga tal-ġbid komposta tal-fibra tal-karbonju hija aktar reżistenti għall-għeja u r-reżistenza għall-korrużjoni mill-virga tal-ġbid tal-azzar, u hija aktar adattata għall-applikazzjoni fl-iżvilupp ta' għelieqi taż-żejt taħt il-baħar.
2.2 Enerġija mir-riħ 'il barra mix-xatt
Ir-riżorsi abbundanti tal-enerġija mir-riħ fuq il-baħar huma qasam importanti għall-iżvilupp futur u l-aktar qasam avvanzat u impenjattiv tat-teknoloġija tal-enerġija mir-riħ. Il-kosta taċ-Ċina hija twila madwar 1800km u hemm aktar minn 6,000 gżira. Ir-reġjuni tal-kosta tax-Xlokk u l-gżejjer huma rikki fir-riżorsi tar-riħ u faċli biex jiġu żviluppati. Fi snin reċenti, l-isforzi biex jiġi promoss l-iżvilupp tal-enerġija mir-riħ 'il barra mix-xtut ġew appoġġjati mid-dipartimenti rilevanti. Aktar minn 90% tal-piż tax-xfafar tal-enerġija mir-riħ jikkonsisti minn materjali komposti. Irjieħ kbar fuq il-baħar u ġenerazzjoni ta' enerġija għolja huma inevitabbli li jeħtieġu xfafar akbar u saħħa u durabilità speċifiċi aħjar. Ovvjament, materjali komposti tal-fibra tal-karbonju jistgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-iżvilupp ta' xfafar tal-ġenerazzjoni tal-enerġija fuq skala kbira, ħfief, ta' prestazzjoni għolja u bi prezz baxx, u huma aktar adattati għal applikazzjonijiet marittimi milli materjali komposti tal-fibra tal-ħġieġ.
Il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju għandhom vantaġġi sinifikanti fil-ġenerazzjoni tal-enerġija mir-riħ marittimu. Ix-xafra komposta tal-fibra tal-karbonju għandha kwalità baxxa u riġidità għolja, u l-modulu huwa minn 3 sa 8 darbiet dak tal-prodott tal-fibra tal-ħġieġ; l-umdità hija kbira fl-ambjent marittimu, il-klima hija varjabbli, u l-fann jaħdem għal 24 siegħa. Ix-xafra għandha reżistenza tajba għall-għeja u tista' tirreżisti t-temp ħażin. Ittejjeb il-prestazzjoni aerodinamika tax-xafra u tnaqqas it-tagħbija fuq it-torri u l-fus, sabiex il-qawwa tal-ħruġ tal-fann tkun aktar bla xkiel u aktar bilanċjata, u l-effiċjenza enerġetika titjieb. Il-prestazzjoni konduttiva, permezz ta' disinn strutturali speċjali, tista' tevita b'mod effettiv il-ħsara kkawżata minn sajjetti fuq ix-xafra; tnaqqas l-ispiża tal-manifattura u t-trasport tax-xafra tat-turbina tar-riħ; u għandha karatteristiċi ta' damping tal-vibrazzjoni.
3. Applikazzjonijiet tal-inġinerija marittima
Materjali komposti tal-fibra tal-karbonju jintużaw fil-bini tal-inġinerija tal-baħar. Huma jużaw prinċipalment il-karatteristiċi ta' piż ħafif, saħħa għolja u reżistenza għall-korrużjoni, u jissostitwixxu l-materjali tradizzjonali tal-bini tal-azzar fil-forma ta' tendini u partijiet strutturali biex isolvu l-problema tal-ispiża għolja tat-trasport tal-azzar tal-erożjoni tal-ilma baħar u t-trasport. Ġie applikat għal bini ta' sikka tal-gżejjer offshore, baċiri, pjattaformi f'wiċċ l-ilma, torrijiet tad-dawl, eċċ. L-użu ta' komposti tal-fibra tal-karbonju għar-restawr tal-inġinerija beda fis-snin tmenin, u Mitsubishi Chemical Corporation tal-Ġappun ħadet it-tmexxija fir-riċerka tal-proprjetajiet mekkaniċi tal-komposti tal-fibra tal-karbonju u l-applikazzjoni tagħhom fit-tisħiħ tal-inġinerija. L-enfasi inizjali tar-riċerka kienet fuq it-tisħiħ ta' travi tal-konkrit rinfurzat bl-użu ta' komposti tal-fibra tal-karbonju, li aktar tard evolvew f'tisħiħ u tisħiħ ta' diversi inġinerija ċivili. It-tiswija ta' pjattaformi taż-żejt offshore u portijiet permezz ta' komposti tal-fibra tal-karbonju hija biss aspett wieħed tal-applikazzjoni tagħha. Hemm ħafna dokumenti relatati. Ta' min isemmi li l-kumpanija DFI tal-Istati Uniti użat vireg tal-fibra tal-karbonju biex issewwi t-terminal ta' Pearl Harbor tan-Navy. Dak iż-żmien, it-tekniċi użaw vireg innovattivi tal-fibra tal-karbonju biex isewwu r-rinfurzar. Il-baċir imsewwi bil-vireg tal-fibra tal-karbonju jista' jiflaħ azzar ta' 9t minn 2.5m għoli. Jaqa' mingħajr ma jiġrilu ħsara, u l-effett tat-titjib huwa ovvju.
Fir-rigward tal-applikazzjoni ta' kompożiti tal-fibra tal-karbonju fl-inġinerija tal-baħar, hemm ukoll tip ta' tiswija u rinfurzar ta' pajpijiet jew kolonni taħt il-baħar. Metodi tradizzjonali ta' manutenzjoni bħall-iwweldjar, it-titjib tal-iwweldjar, il-klampi, it-tikħil, eċċ. għandhom il-limitazzjonijiet tagħhom stess, u l-użu ta' dawn il-metodi huwa aktar ristrett fl-ambjent tal-baħar. It-tiswija ta' kompożiti tal-fibra tal-karbonju hija magħmula prinċipalment minn materjali tar-reżina ta' saħħa għolja u adeżivi għolja bħal drapp tal-fibra tal-karbonju u reżina epossidika, li huma mwaħħla mal-wiċċ tat-tiswija, għalhekk huwa rqiq u ħafif, ta' saħħa għolja, tajjeb fid-durabbiltà, konvenjenti fil-kostruzzjoni, u adattabbli għal forom differenti. Għandu vantaġġ sinifikanti.
Ħin tal-posta: 23 ta' Marzu 2019