novaĵoj

La interna tavolo de fibro-volvita premujo estas ĉefe tegaĵa strukturo, kies ĉefa funkcio estas agi kiel sigela bariero por malhelpi elfluon de la altprema gaso aŭ likvaĵo stokita interne, samtempe protektante la eksteran fibro-volvitan tavolon. Ĉi tiu tavolo ne estas korodita de la interne stokita materialo, kaj la ekstera tavolo estas rezin-plifortigita fibro-volvita tavolo, ĉefe uzata por porti la plejparton de la prema ŝarĝo ene de la premujo.

La strukturo de fibro-vunditaj premujoj: Premujoj el kompozitaj materialoj ĉefe venas en kvar strukturaj formoj: cilindraj, sferaj, ringoformaj kaj rektangulaj. Cirkla ujo konsistas el cilindra sekcio kaj du kapoj. Metalaj premujoj estas fabrikitaj en simplaj formoj, kun troaj fortrezervoj en la aksa direkto. Sub interna premo, la longitudaj kaj latitudaj streĉoj de sfera ujo estas egalaj, kaj ĝi estas duono de la cirkuma streĉo de cilindra ujo. Metalaj materialoj havas egalan forton en ĉiuj direktoj; tial, sferaj metalaj ujoj estas desegnitaj por egala forto kaj havas la minimuman mason por difinita volumeno kaj premo. La streĉa stato de sfera ujo estas ideala, kaj la ujo-muro povas esti farita la plej maldika. Tamen, pro la pli granda malfacileco en fabrikado de sferaj ujoj, ili ĝenerale estas uzataj nur en specialaj aplikoj kiel ekzemple kosmoŝipoj. Ringoformaj ujoj estas maloftaj en industria produktado, sed ilia strukturo ankoraŭ estas necesa en certaj specifaj situacioj. Ekzemple, kosmoŝipoj uzas ĉi tiun specialan strukturon por plene utiligi limigitan spacon. Rektangulaj ujoj estas ĉefe uzataj por maksimumigi spacutigon kiam spaco estas limigita, kiel ekzemple rektangulaj cisternaj vagonoj por aŭtoj kaj fervojaj cisternaj vagonoj. Tiuj ujoj estas ĝenerale malaltpremaj aŭ atmosferapremaj ujoj, kaj pli malpeza pezo estas preferata.

La komplekseco de la strukturo de la premujoj el kompozita materialo, la subitaj ŝanĝoj en la finaj kovriloj kaj ilia dikeco, kaj la varia dikeco kaj angulo de la finaj kovriloj alportas multajn malfacilaĵojn al la projektado, analizo, kalkulo kaj muldado. Iafoje, premujoj el kompozita materialo ne nur postulas volvadon je malsamaj anguloj kaj rapidproporcioj en la finaj kovriloj, sed ankaŭ postulas malsamajn volvadmetodojn depende de la strukturo. Samtempe, oni devas konsideri la influon de praktikaj faktoroj kiel la frotkoeficiento. Tial, nur ĝusta kaj racia struktura projektado povas konvene gvidi la volvadproduktadprocezon de la volvado.kompozita materialopremujoj, tiel produktante malpezajn premujojn el kompozitaj materialoj, kiuj plenumas dezajnajn postulojn.

Materialoj por Fibro-Vundaj Premujoj

La fibro-vunda tavolo, kiel la ĉefa ŝarĝoportanta komponanto, devas posedi altan forton, altan modulon, malaltan densecon, termikan stabilecon, bonan rezinmalsekigeblecon, bonan volvan prilaboreblecon, kaj unuforman fibrofaskan streĉecon. Ofte uzataj plifortigaj fibraj materialoj por malpezaj kompozitaj premujoj inkluzivas karbonfibron, PBO-fibron, aramidfibron, kaj ultra-altmolekulpezan polietilenfibron.

Karbonfibroestas fibreca karbonmaterialo, kies ĉefa komponanto estas karbono. Ĝi estas formita per karbigado de organikaj fibro-antaŭuloj je altaj temperaturoj kaj estas alt-efikeca fibra materialo kun karbona enhavo superanta 95%. Karbonfibro havas bonegajn ecojn, kaj esplorado pri ĝi komenciĝis antaŭ pli ol 100 jaroj. Ĝi estas alt-forta, alt-modula kaj malalt-denseca alt-efikeca volvfibra materialo, ĉefe karakterizita per la jenaj:

1. Malalta denseco kaj malpeza pezo. La denseco de karbonfibro estas 1,7~2 g/cm³, ekvivalenta al 1/4 de la denseco de ŝtalo kaj 1/2 de la denseco de aluminia alojo.

2. Alta forto kaj alta modulo: Ĝia forto estas 4-5-oble pli alta ol ŝtalo, kaj ĝia elasta modulo estas 5-6-oble pli alta ol aluminiaj alojoj, montrante absolutan elastan reakiron (Zhang Eryong kaj Sun Yan, 2020). La streĉa forto kaj elasta modulo de karbonfibro povas atingi 3500-6300 MPa kaj 230-700 GPa, respektive.

3. Malalta koeficiento de termika ekspansio: La termika konduktiveco de karbonfibro malpliiĝas kun kreskanta temperaturo, igante ĝin rezistema al rapida malvarmiĝo kaj varmiĝo. Ĝi ne fendiĝos eĉ post malvarmiĝo de pluraj miloj da celsiusgradoj ĝis ĉambra temperaturo, kaj ĝi ne fandiĝos aŭ moliĝos en neoksidiga atmosfero je 3000℃; ĝi ne fragiliĝos je likvaj temperaturoj.

4. Bona korodrezisto: Karbonfibro estas inerta kontraŭ acidoj kaj povas elteni fortajn acidojn kiel koncentrita klorida acido kaj sulfata acido. Krome, karbonfibraj kompozitoj ankaŭ posedas karakterizaĵojn kiel radiadrezisto, bona kemia stabileco, la kapablo absorbi toksajn gasojn kaj neŭtronan moderecon, igante ilin vaste aplikeblaj en aerspaca, militista kaj multaj aliaj kampoj.

Aramido, organika fibro sintezita el aromaj poliftalidoj, aperis fine de la 1960-aj jaroj. Ĝia denseco estas pli malalta ol tiu de karbonfibro. Ĝi posedas altan forton, altan rendimenton, bonan reziston al frakoj, bonan kemian stabilecon kaj varmoreziston, kaj ĝia prezo estas nur duono de tiu de karbonfibro.Aramidaj fibrojĉefe havas la jenajn karakterizaĵojn:

1. Bonaj mekanikaj ecoj. Aramida fibro estas fleksebla polimero kun pli alta streĉo-rezisto ol ordinaraj poliesteroj, kotono kaj nilono. Ĝi havas pli grandan plilongiĝon, molan senton kaj bonan turneblecon, kio permesas transformi ĝin en fibrojn de malsamaj fajnecoj kaj longoj.

2. Bonega kontraŭflama kaj varmorezisto. Aramido havas liman oksigenan indekson pli grandan ol 28, do ĝi ne daŭre brulas post forigo de flamo. Ĝi havas bonan termikan stabilecon, povas esti uzata kontinue je 205℃, kaj konservas altan forton eĉ je temperaturoj super 205℃. Samtempe, aramidaj fibroj havas altan putriĝan temperaturon, konservante altan forton eĉ je altaj temperaturoj, kaj nur komencas karbiĝi je temperaturoj super 370℃.

3. Stabilaj kemiaj ecoj. Aramidaj fibroj montras bonegan reziston al plej multaj kemiaĵoj, povas elteni plej altajn koncentriĝojn de neorganikaj acidoj, kaj havas bonan alkalreziston je ĉambra temperaturo.

4. Bonegaj mekanikaj ecoj. Ĝi posedas elstarajn mekanikajn ecojn kiel ekzemple ultra-alta forto, alta modulo kaj malpeza pezo. Ĝia forto estas 5-6-obla ol tiu de ŝtala drato, ĝia elasta modulo estas 2-3-obla ol tiu de ŝtala drato aŭ vitrofibro, ĝia dureco estas duoble pli granda ol tiu de ŝtala drato, kaj ĝia pezo estas nur 1/5 de tiu de ŝtala drato. Aromaj poliamidaj fibroj delonge estas vaste uzataj kiel alt-efikecaj fibraj materialoj, ĉefe taŭgaj por aerspacaj kaj aviadaj premujoj kun striktaj postuloj pri kvalito kaj formo.

PBO-fibro estis evoluigita en Usono en la 1980-aj jaroj kiel plifortiga materialo por kompozitaj materialoj evoluigitaj por la aerspaca industrio. Ĝi estas unu el la plej esperigaj membroj de la poliamida familio enhavanta heterociklajn aromajn kombinaĵojn kaj estas konata kiel la superfibro de la 21-a jarcento. PBO-fibro posedas bonegajn fizikajn kaj kemiajn ecojn; ĝia forto, elasta modulo kaj varmorezisto estas inter la plej bonaj el ĉiuj fibroj. Krome, PBO-fibro havas bonegan reziston al frapado, reziston al abrazio kaj dimensian stabilecon, kaj estas malpeza kaj fleksebla, igante ĝin ideala tekstila materialo. PBO-fibro havas la jenajn ĉefajn karakterizaĵojn:

1. Bonegaj mekanikaj ecoj. Altnivelaj PBO-fibraj produktoj havas forton de 5.8 GPa kaj elastan modulon de 180 GPa, la plej altan inter ekzistantaj kemiaj fibroj.

2. Bonega termika stabileco. Ĝi povas elteni temperaturojn ĝis 600℃, kun limiga indekso de 68. Ĝi ne brulas nek ŝrumpas en flamo, kaj ĝia varmorezisto kaj flammalfruo estas pli altaj ol iu ajn alia organika fibro.

Kiel ultra-alt-efikeca fibro de la 21-a jarcento, PBO-fibro posedas elstarajn fizikajn, mekanikajn kaj kemiajn ecojn. Ĝia forto kaj elasta modulo estas duoble pli grandaj ol tiuj de aramida fibro, kaj ĝi posedas la varmoreziston kaj flammalfruon de meta-aramida poliamido. Ĝiaj fizikaj kaj kemiaj ecoj tute superas tiujn de aramida fibro. PBO-fibro kun diametro de 1 mm povas levi objekton pezantan ĝis 450 kg, kaj ĝia forto estas pli ol 10-oble pli granda ol tiu de ŝtalfibro.

Ultra-alta molekula pezo polietilena fibro, ankaŭ konata kiel alt-forta, alt-modula polietilena fibro, estas la fibro kun la plej alta specifa forto kaj specifa modulo en la mondo. Ĝi estas fibro ŝpinita el polietileno kun molekula pezo de 1 miliono ĝis 5 milionoj. Ultra-alta molekula pezo de polietilena fibro ĉefe havas la jenajn karakterizaĵojn:

1. Alta specifa forto kaj alta specifa modulo. Ĝia specifa forto estas pli ol dekfoje pli granda ol tiu de ŝtala drato kun la sama sekco, kaj ĝia specifa modulo estas dua nur post speciala karbonfibro. Tipe, ĝia molekula pezo estas pli granda ol 10, kun streĉa forto de 3,5 GPa, elasta modulo de 116 GPa, kaj plilongiĝo de 3,4%.

2. Malalta denseco. Ĝia denseco estas ĝenerale 0,97~0,98 g/cm³, kio permesas al ĝi flosi sur akvo.

3. Malalta plilongiĝo ĉe rompiĝo. Ĝi havas fortan energian sorban kapaciton, bonegan reziston al frapoj kaj tranĉoj, bonegan veterreziston, kaj estas rezistema al ultraviolaj radioj, neŭtronoj kaj gama-radioj. Ĝi ankaŭ posedas altan specifan energian sorbon, malaltan dielektrikan konstanton, altan elektromagnetan ondotransmiton, kaj reziston al kemia korodo, same kiel bonan eluziĝreziston kaj longan fleksan vivon.

Polietilena fibro posedas multajn superajn ecojn, montrante signifan avantaĝon en laalt-efikeca fibromerkato. De ŝipligŝnuroj en enmaraj naftoborejoj ĝis alt-efikecaj malpezaj kompozitaj materialoj, ĝi montras grandegajn avantaĝojn en moderna militado, same kiel en la aviada, aerspaca kaj mara sektoroj, ludante decidan rolon en defensiva ekipaĵo kaj aliaj areoj.