Fibre basalt ho an'ny fotodrafitrasa maintso sy fibre karbona ho an'ny fiaramanidina maivana: fibre avo lenta mamolavola ny tontolon'ny indostria

Fibre Basalt: Ny fanoherana ny toetr'andro voajanahary dia manome hery ny fotodrafitrasa miaraka amin'ny "fototra matanjaka sy fahombiazana ambony"

Basalt fibredia vita amin'ny voajanahary Vatolampy Basalt miempo ary misintona ho filaments amin'ny mari-pana ambony 1450-1500 ° C. Manana fitambarana telo sosona izy io:asidra sy alkali fanoherana, anti-fahanterana, ary Hery Avo. Mifanaraka tsara amin'ny fitakiana fototra amin'ny fotodrafitrasa ny zava-bitany: "fiainana maharitra, fikojakojana ambany ary fandidiana maitso." Nahavita fandrosoana goavana amin'ny sehatra toy ny fanamafisana ny tetezana, ny injeniera amin'ny lalana ary ny fotodrafitrasa an-dranomasina.

1. Toetra fototra: "Fiara voajanahary" ho an'ny fotodrafitrasa

Raha ampitahaina amin'ny fibre nentim-paharazana ampiasaina amin'ny fotodrafitrasa (ohatra, fibre vera, rebar vy), fibre basaltMiharihary amin'ny lafiny telo ny tombony tsy manam-paharoan'i:

• Fandeferana Tontolo iainana Extreme: Izy io dia manana mari-pana serivisy maharitra hatramin'ny -269 ° C ka hatramin'ny 700 ° C ary mahazaka hafanana eo noho eo amin'ny 1200 ° C. Ao amin'ny tontolo asidra sy alkaline miaraka amin'ny pH 2-12, ny tahan'ny fihazonana tanjaky dia mihoatra ny 90%, izay tsara kokoa noho ny fibre vera (izay very 30% ny tanjany amin'ny tontolo pH 4-9).

• Toetra mekanika voalanjalanja: Ny tanjaky ny tensile dia mahatratra 3500-4800 MPa (3-4 heny noho ny rebar vy mahazatra), ary ny modulus elastika dia 80-110 GPa. Ny hakitrony dia 2.6-2.8 g/cm³ fotsiny, eo amin'ny 1/3 amin'ny vy, manambatra ny hery amin'ny lanja maivana.

• Green Cycle: Ny akora dia vato voajanahary, ny fizotran'ny famokarana dia tsy mampiasa additives misy poizina, ary mety hanimba ho azy izany aorian'ny fanariana. Ny dian-tongotra karbônina amin'ny androm-piainany dia 40% ambany noho ny an'ny fibre fitaratra, mifanaraka amin'ny fepetra takian'ny "Dual Carbon" amin'ny fotodrafitrasa.

2. Fahombiazan'ny fotodrafitrasa: Manomboka amin'ny "fanamafisana sy fanamboarana" mankany amin'ny "fanavaozana fanorenana vaovao"

Basalt fibre dia nivelatra avy amin'ny fanamafisana ny fotodrafitrasa nentim-paharazana mankany amin'ny fanatsarana ara-drafitra amin'ny tetikasa fanorenana vaovao, ka mamorona rojo fampiharana feno:

• Fanamafisana ny tetezana: Manitatra ny fiainan'ny serivisy ary mampihena ny vidin'ny fikojakojana.

  Ny fanamafisana ny tetezana nentim-paharazana dia miankina amin'ny fatorana takelaka vy (mora harafesina) na FRP mahazatra (faharatsian'ny toetr'andro). Ny fitaovana vita amin'ny polymère vita amin'ny fibre basalt (BFRP) dia mamaha ny olana "tsy ampy ny enta-mavesatra" miaraka amin'ny vahaolana roa: "BFRP rebar manolo ny vy rebar" sy "BFRP lamba adhesive fanamafisana." Ohatra, ny tetezana miampita renirano dia nampiasa BFRP rebar mba hanoloana ny vy nentim-paharazana ao amin'ny sosona paving deck. Tsy nampihena 40% fotsiny izany fa nanakana ny harafesina vy vokatry ny sira avy amin'ny renirano, nanitatra ny androm-piainan'ny tetezana avy amin'ny 50 taona ka hatramin'ny 100 taona ary nampihena 60% ny fandaniana isan-taona. Tetezana simenitra tranainy iray hafa nohamafisina tamin'ny famatorana lamba BFRP matevina 2mm, izay nampiakatra 35% ny fahafahany miondrika ary nanafohy ny fe-potoana fanamafisana avy amin'ny 15 ka hatramin'ny 7 andro, izay mampihena ny fikorontanan'ny fifamoivoizana.

• Road Engineering: Manatsara ny fanoherana ny crack ary mahafeno ny fitakiana mavesatra.

  Ny fampidirana fibre basalt (0,3% -0,5% amin'ny lanjany) amin'ny sosona fototra amin'ny làlambe sy ny lalana mavesatra dia mety hanakana ny fiparitahan'ny triatra amin'ny alàlan'ny "effet bridging" an'ny fibre. Izany dia manatsara ny 25% amin'ny fahavakisan'ny lalana ary 30%. Taorian'ny fampiharana io teknolojia io, ny zotra fitaterana arintany ao amin'ny faritanin'i Shanxi dia nahita ny fiainan'ny serivisy amin'ny lalana 5 ka hatramin'ny 8 taona, mampihena ny fampiasam-bola fikojakojana isan-taona amin'ny 2 tapitrisa yuan. Ankoatra izany, ny fibre basalt dia ampiasaina mba hanamafisana ny lalan-kely permeable. Ny fanoherana ny toetr'andro dia miantoka fa ny rafitra azo tsapain-tanana dia tsy ho mora vaky amin'ny fiovan'ny mari-pana avy amin'ny -30 ° C ka hatramin'ny 60 ° C, ary ny tahan'ny permeability dia mijanona mihoatra ny 80% mandritra ny fotoana maharitra, manampy amin'ny fananganana "tanànan'ny sponjy".

• Fotodrafitrasa an-dranomasina: Manohitra ny harafesina amin'ny famafazana sira ary mampihena ny vidin'ny fanorenana.

  Ny terminal an-dranomasina, ny tonelina miampita ranomasina, ary ny rafitra hafa dia iharan'ny fiparitahan-tsira be sy ny fikorontanan'ny ranomasina. Ny rafitra vy nentim-paharazana dia mitaky fanalana harafesina sy hosodoko matetika (miaraka amin'ny vidin'ny fikojakojana isan-taona mihoatra ny 10 yuan/m²). Na izany aza, ny profil composite fibre basalt (toy ny fantsona BFRP sy ny piles) dia manana taham-pihazonana tanjaka 95% aorian'ny ora 1000 ao anatin'ny tontolo famafazana sira ary tsy mitaky fikojakojana manohitra ny harafesina. Ny tobin'ny toeram-piompiana an-dranomasina ao Shenzhen dia nampiasa antonta BFRP fa tsy vy. Na dia nitombo 15% aza ny vidin'ny isan'ny antontam-bato, dia nihena 40% ny totalin'ny vidin'ny tsingerin'ny fiainana (50 taona mahery), ary nisoroka ny fandotoana an-dranomasina vokatry ny harafesina vy.

3. Fanitarana Indostria marobe: Avy amin'ny fotodrafitrasa mankany amin'ny angovo vaovao sy ny sehatra fiarovana

Ny tombotsoan'ny fibre basalt dia miditra amin'ny angovo vaovao sy sehatra fiarovana avo lenta ihany koa, mamorona tontolo fampiharana "fitaovana iray, fampiasana maro":

• Angovo vaovao: Ny lelan'ny turbine rivotra dia mampiasa fanamafisana hybrida amin'ny basalt sy fibre vera, izay mampihena ny vidiny amin'ny 50% raha oharina amin'ny vahaolana fibre karbonika feno. Manatsara 40% ihany koa ny fanoherana ny fahapotehan'ny fasika, ka mety tsara amin'ny tontolo misy fasika any avaratra andrefan'i Shina sy Azia Afovoany. Ankoatr'izay, ny mombamomba ny BFRP ho an'ny tendrombohitra photovoltaic dia mampihena ny lanja amin'ny 60%, ary ny fanoherana ny harafesiny dia manitatra ny androm-piainan'ny tendrombohitra avy amin'ny 10 ka hatramin'ny 25 taona, mampihena ny fandaniana sy ny fikojakojana ny toeram-pambolena masoandro.

• Fitaovana fiarovana: Ny bodofotsy afo vita amin'ny fibre basalt dia mahatohitra ny mari-pana amin'ny 1200 ° C ary manakana amin'ny fomba mahomby ny fiparitahan'ny afo amin'ny fananganana afo nefa tsy mamoaka entona misy poizina. Ny akanjo tsy misy bala vita amin'ny lamba fibre basalt dia manana hakitroky ny 200 g / m² fotsiny ary mahatratra ny mari-pahaizana NIJ IIIA, miaraka amin'ny lanja 20% maivana kokoa noho ny akanjo tsy misy bala aramid.

Fibre karbôna: Tombontsoa maivana mitarika ny "fahavitrihana sy fampihenana karbôna" amin'ny sidina

Miaraka amin'ny "hery manokana avo 6 heny noho ny vy ary ny hakitroky ny 1/4 monja amin'ny vy", dia nanjary fitaovana fototra amin'ny indostrian'ny aerospace ny fibre karbônina amin'ny famahana ny fifandirana eo amin'ny "fampihenana ny lanjany, ny fahombiazan'ny angovo ary ny fampihenana ny famoahana." Mihalalina hatrany ny fampiharana azy, manomboka amin'ny singa ara-drafitra amin'ny fiaramanidina mankany amin'ny kojakoja maotera, sady mivelatra amin'ny fiara vaovao misy angovo sy fitaovana avo lenta, mitondra ny fanavaozana maivana amin'ny indostria maro.

1. Toetra fototra: Ny "Fitaovana karbônina ambany" ho an'ny fiaramanidina

Ny fangatahan'ny indostrian'ny fiaramanidina momba ny "maivana, azo itokisana avo lenta, ary ny fanoherana ny harerahana" dia mifanaraka tsara amin'ny fananan'ny fibre karbonika:

• Fahamaivana mahery vaika (Extreme Lightweighting): T800-grade carbon fiber manana hakitroky ny 1.7 g/cm³, afa-tsy 60% ny aluminium firaka (2.8 g/cm³). Ny fampiasana azy ho an'ny singa ara-drafitra fiaramanidina dia mety hahatratra 30% -50% ny fihenan'ny lanjany, ny fampidinana mivantana ny fanjifana solika (ny angon-drakitra momba ny fiaramanidina dia mampiseho fa isaky ny 1% amin'ny fihenan'ny lanjany dia mihena ny fandaniana solika isan-taona amin'ny 0,7% -1%).

• Fanamafisana ny havizanana avo: Ny fiainan'ny harerahana amin'ny composites fibre karbônina dia mety hahatratra 10⁷ tsingerina, izay in-3-5 heny noho ny firaka aluminium. Izany dia mampihena ny faharetan'ny fikojakojana sy ny fanoloana ireo singa ara-drafitra fiaramanidina ary manitatra ny fiainan'ny fiaramanidina manontolo.

• Strong Designability: Amin'ny alàlan'ny fanitsiana ny zoro fametrahana fibre (0 ° / ± 45 ° / 90 °), ny toetra mekanika amin'ny singa dia azo amboarina sy amboarina mba hanomezana fahafaham-po ny filan'ny rafitra mitondra entana sarotra toy ny fuselage sy elatra.

2. Fahombiazan'ny fiaramanidina: Avy amin'ny "Konga ara-drafitra" mankany amin'ny "Ampahany motera"

Ny fampiharana ny fibre karbônina amin'ny fiaramanidina dia nohavaozina avy amin'ny singa tsy mitondra entana (toy ny tontonana anatiny) mankany amin'ny singa lehibe mitondra entana ary miitatra hatrany amin'ny kojakojan'ny maotera hafanana, ka lasa mpamily fototra amin'ny fanatsarana ny fahombiazan'ny fiaramanidina:

• Ireo singa ara-drafitra amin'ny fiaramanidina: Mampihena ny lanja sy ny fandaniana solika, manitatra ny halaviran'ny sidina.

  Ny Boeing 787 Dreamliner dia mampiasa akora mitambatra fibre karbônina ho an'ny rafitra mitondra entana lehibe toy ny fuselage sy elatra, miaraka amin'ny fitambarana mahaforona ny 50% amin'ny lanjan'ny fiaramanidina. Izany dia miteraka fihenam-bidy 15% (eo amin'ny 2,3 taonina eo ho eo), fanatsarana 20% amin'ny fahombiazan'ny solika, ary lavitra lavitra avy amin'ny 12 000 km hatramin'ny 15 000 km. Ny elatra fibre karbonika an'ny Airbus A350 XWB dia mampiasa dingana "mamolavola singa iray", mampihena ny isan'ny ampahany amin'ny 1,500 ho an'ny elatry ny alimo mahazatra mahazatra ho 800. Tsy vitan'ny hoe mampihena ny lanjany amin'ny 40% izany fa mampihena ny fahadisoana amin'ny fivoriambe, manatsara ny fahamarinan'ny sidina.

  Ao amin'ny sehatry ny fiaramanidina lehibe ao an-toerana, ny C919 nohatsaraina taty aoriana dia mikasa ny hampitombo ny fampiasana fitaovana fibre karbonika avy amin'ny 12% ka hatramin'ny 25%, mifantoka amin'ny singa toy ny elatra lehibe sy ny rambony. Izany dia heverina fa hampihena ny lanjan'ny fiaramanidina amin'ny 8% ary ny fandaniana solika isan-taona amin'ny 600 taonina isaky ny fiaramanidina, mifanaraka amin'ny filan'ny indostrian'ny fiaramanidina ao an-toerana.

• Kojakojan'ny motera: Fanavaozana ny mari-pana ambony, ny fahatapahan'ny fampandehanana.

  Ny kojakojan'ny motera fiaramanidina nentim-paharazana dia miantehitra amin'ny firaka avo lenta (toy ny firaka mifototra amin'ny nikela), izay mavesatra ary manana fanoherana ny hafanana voafetra (manodidina ny 1100°C). Na izany aza, ny karbaona fibre-reinforced ceramic matrix composites (C/C-SiC) dia mahatohitra ny mari-pana amin'ny 1600 ° C ary mampihena ny lanjany amin'ny 40%. Ny motera GE9X an'ny GE Aviation dia mampiasa lelan-tsarimihetsika vita amin'ny fibre karbonika, mampihena ny lanja isaky ny lelany avy amin'ny 3.5 kilao ho an'ny firaka aluminium ho 2.1 kg. Ny savaivony mpankafy dia mahatratra 3.4 metatra, manatsara ny tahan'ny tosika amin'ny lanja amin'ny 15%. Ny motera PW1100G an'i Pratt & Whitney dia mampiasa fonon-tsarimihetsika vita amin'ny fibre karbonika, mampihena 30% ny lanja ary mampitombo 25% ny fanoherana ny fiantraikany, izay mampihena ny mety ho fahasimbana ateraky ny fihinanana zavatra avy any ivelany.

3. Fanitarana indostria maro: Avy amin'ny fiaramanidina mankany amin'ny Revolisiona maivana amin'ny fiara sy ny fitaovana avo lenta

Ny tombony maivana amin'ny fibre karbônina dia miparitaka manerana ny indostria maro, mitondra ny fampivoarana ny fampisehoana amin'ny fiara angovo vaovao sy ny fitaovana avo lenta:

• Fiara angovo vaovao: Ny vatana monocoque fibre karbônina an'ny Tesla Cybertruck dia mampihena 30% ny lanjany, manitatra ny elanelana 480 km ka hatramin'ny 650 km. Ny tafo fibre karbônina sy ny ampinga ambanin'ny vatan'ny NIO ET7 dia mampihena ny lanjan'ny fiara amin'ny 50 kg, manafoana ny halaviran'ny frein amin'ny 0,5 metatra, ary mampitombo ny hamafin'ny torsional ny vatana (hatramin'ny 50,000 N·m/°), manatsara ny fahaiza-mitantana.

• Fitaovana avo lenta: Ny fitaovam-piadiana robot indostrialy vita amin'ny composites fibre karbôna dia mampihena ny lanja amin'ny 60% ary mampihena ny inertia mihetsika amin'ny 50%, manatsara ny fahamarinan'ny toerana manomboka amin'ny ± 0.1mm ka ± 0.05mm. Mahafeno ny fepetra takian'ny fivorian'ny 3C elektronika sy kojakoja fiara izany. Ny fampiasana fitambarana fibre karbônina ho an'ny fiaramanidina drone dia manitatra ny fotoana sidina amin'ny 1 ora ka hatramin'ny 2.5 ora, izay afaka mahafeno ny filan'ny fisafoana maharitra sy ny fandefasana lozika.