O que é fibra de carbono 1k
Isto se refere à quantidade de minúsculas fibras de carbono (filamentos) que são combinadas em um feixe (mecha). 1k fibra de carbono significa 1000 filamentos, 3K significa 3.000 filamentos e assim por diante. Os feixes são entrelaçados biaxialmente (ou seja, em 2 direções diferentes, por exemplo, 0 graus/90 graus) para formar um tecido.
Benefícios da fibra de carbono 1k
ALTA RESISTÊNCIA E RIGIDEZ
A resistência da fibra de carbono 1k vem das fibras de reforço: milhares de fios microscópicos de carbono ligado que por si só são fortes em tensão, mas carecem de rigidez e resistência à compressão. Ao suspendê-los dentro de resina epóxi (um plástico forte e leve), eles se tornam rígidos ao longo de seu eixo e fortes tanto em tensão quanto em compressão. Isto cria uma resistência “não isotrópica”, o que significa que a resistência do material varia dependendo da direção e orientação das fibras.
LEVE
Falando em peso, a fibra de carbono 1k é leve! Um plástico reforçado com fibra de carbono 1k não é muito mais pesado que um plástico não reforçado. Quando comparado ao aço, a redução geral do peso é de cerca de noventa por cento. O capô de um carro de aço de 70 libras pode ser recriado para pesar apenas 7 libras! É mais leve que o alumínio e até o titânio.
NÃO FERRUGEM
A maioria dos materiais reage mal ao ar e à água, corroendo, oxidando ou simplesmente quebrando, a menos que sejam protegidos. Não é fibra de carbono 1k. Tanto o carbono quanto a resina epóxi são extremamente estáveis e não reativos, mesmo quando submersos em água! Ideal como substituto do aço em condições de extrema umidade ou mesmo submersão. Não há necessidade de tratamentos anticorrosivos caros ou repinturas contínuas.
TRANSPARENTE AOS RAIOS X
Apesar de ser mais forte que o aço, a fibra de carbono 1k é totalmente transparente aos raios X. As aplicações médicas para isso são ilimitadas, pois nenhum outro material combina a resistência do metal com a transparência dos raios X do plástico. Imagine se, em vez de ter que levar um paciente para uma sala totalmente nova para fazer um raio X, ele pudesse simplesmente ser fotografado ao vivo através de uma mesa de operação! A fibra de carbono 1k está desbloqueando esta e outras aplicações, criando novas e emocionantes possibilidades para médicos e cirurgiões.
RESISTENTE A PRODUTOS QUÍMICOS
A fibra de carbono 1k (em sua forma rígida) é normalmente usada em uníssono com uma matriz polimérica. Mais comumente, a fibra de carbono 1k é combinada com um sistema de resina epóxi. O epóxi é formado a partir de uma reação química de duas partes: uma resina e um endurecedor. Uma vez curado, o epóxi é um termofixo que não derrete nem retorna aos seus constituintes anteriores. Isso resulta em um plástico altamente resistente a produtos químicos que não corroerá, não se dissolverá ou derreterá com o tempo. Este epóxi é o que torna a fibra de carbono 1k tão quimicamente resistente à maioria dos álcoois, ácidos e outros compostos químicos.
BOM CONDUTOR DE CALOR
No nível atômico, a fibra de carbono 1k é composta do mesmo material que forma carvão-carbono. Devido a uma propriedade conhecida como condutividade térmica, o calor é facilmente conduzido ao longo do comprimento das fibras. As fibras de carbono 1k têm uma condutividade térmica de cerca de 500 W/mK (watts por metro-kelvin), em comparação com cerca de 200 W/mK para o alumínio ou 400 W/mK para o cobre. No entanto, o calor não é conduzido perpendicularmente às fibras, o que permite que o fluxo de calor seja controlado através da peça, organizando a direção das fibras para criar as propriedades térmicas desejadas.
FLEXIBILIDADE E MALEABILIDADE
Antes do processo de disposição, a fibra de carbono 1k pode ser conformada em praticamente qualquer formato, embora seja necessária experiência significativa e conhecimento técnico para adaptar o processo e o material a várias geometrias. Mas não é aí que termina.
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Adesivo de fibra de carbono (adesivo de resina epóxi): 25 yuan/kg
Adesivo de nivelamento (adesivo de resina epóxi): 16 yuan/kg
Os preços acima são preços de fábrica, incluindo custos de envio doméstico. Caso seja necessária fatura, serão cobrados 8 pontos e emitida uma fatura especial de 13%
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Nossa empresa
Somos uma empresa inovadora especializada no processamento profundo de fibra de carbono, fibra de aramida, tecido plano, tecelagem tridimensional e mistura de texturas especiais, bem como produtos pré-impregnados e forjados. Também produzimos produtos de fibra de carbono moldados, prensados a quente e extrudados.
Como é feita a fibra de carbono 1k?
Etapa 1: Preparação de Matérias-Primas ou Precursor
Para fabricar fibra de carbono 1k, é imprescindível o uso de um precursor de polímero orgânico. O precursor é o termo usado para se referir à matéria-prima utilizada na produção da fibra de carbono 1k. Aproximadamente 90% das fibras de carbono 1k fabricadas são derivadas de poliacrilonitrila (PAN). Os 10% restantes das fibras de carbono 1k são feitos de rayon ou piche de petróleo. Essas matérias-primas são classificadas como polímeros orgânicos, caracterizados por longas cadeias de moléculas unidas por átomos de carbono.
Etapa 2: Estabilização e Carbonização de Fibras
Após a preparação do precursor, ele é puxado em fibras longas. O processo de fabricação da fibra de carbono 1k começa com a carbonização. Antes da carbonização, as fibras devem ser alteradas quimicamente para transformar sua ligação atômica linear em uma ligação em escada termicamente mais estável. Isso é realizado aquecendo as fibras no ar a aproximadamente 390-590 graus F (200-300 graus C) por 30-120 minutos. Isso faz com que as moléculas de oxigênio sejam absorvidas pelas fibras do ar, resultando em um rearranjo de seu padrão de ligação atômica.
Depois de estabilizar as fibras, elas são aquecidas a cerca de 1,830-5,500 graus F (1,000-3,000 graus C) por vários minutos em um forno preenchido com um isento de oxigênio mistura de gases. Em temperaturas extremamente altas, a ausência de oxigênio protege as fibras da queima. Quando as fibras são aquecidas, elas perdem átomos que não são de carbono. Então, os átomos de carbono restantes formam cristais de carbono fortemente ligados e alinhados paralelamente ao longo eixo da fibra.
Passo 3: Tratar a Superfície da Fibra
Após o processo de carbonização, as fibras apresentam uma superfície que não consegue aderir bem aos epóxis e outras substâncias utilizadas em materiais compósitos. Neste caso, a superfície das fibras é ligeiramente oxidada para melhorar as propriedades de ligação. A introdução de átomos de oxigênio na superfície melhora as propriedades de ligação química e, adicionalmente, grava e torna a superfície áspera para melhorar as propriedades de ligação mecânica.
As fibras podem ser oxidadas por imersão em diversos gases, como ar, dióxido de carbono ou ozônio, bem como em líquidos como hipoclorito de sódio ou ácido nítrico. Alternativamente, as fibras podem ser revestidas electroliticamente, tornando-as o terminal positivo num banho contendo várias substâncias electricamente condutoras.
Passo 4: Dimensionando as Fibras
Após o tratamento de superfície, revestimentos protetores são aplicados às fibras para evitar danos durante o enrolamento ou a tecelagem. Isso é conhecido como dimensionamento. A seleção dos materiais de revestimento é baseada na sua compatibilidade com o adesivo utilizado para fabricar materiais compósitos. Os materiais de revestimento comumente usados abrangem uma variedade de substâncias, como epóxi, poliéster, náilon, uretano e vários outros.
Em seguida, as fibras revestidas são cuidadosamente enroladas em cilindros conhecidos como bobinas. As bobinas são colocadas em uma máquina de fiar, onde as fibras passam por um processo de torção para formar fios de diversos tamanhos.
Aplicação de fibra de carbono 1k
A indústria aeroespacial e espacial foram algumas das primeiras indústrias a adotar a fibra de carbono 1k. O alto módulo da fibra de carbono 1k a torna estruturalmente adequada para substituir ligas como alumínio e titânio. A economia de peso que a fibra de carbono 1k proporciona é a principal razão pela qual a fibra de carbono 1k foi adotada pela indústria aeroespacial.
Cada quilo de redução de peso pode fazer uma grande diferença no consumo de combustível, e é por isso que o novo 787 Dreamliner da Boeing tem sido o avião de passageiros mais vendido da história. A maior parte da estrutura deste avião é composta por compósitos reforçados com fibra de carbono 1k.
Os desportos recreativos são outro segmento de mercado que está mais do que disposto a pagar mais por um desempenho superior. Raquetes de tênis, tacos de golfe, tacos de softball, tacos de hóquei e flechas e arcos de tiro com arco são todos produtos comumente fabricados com compósitos reforçados com fibra de carbono 1k.
Equipamentos mais leves sem comprometer a força são uma vantagem distinta nos esportes. Por exemplo, com uma raquete de tênis mais leve, pode-se obter uma velocidade de raquete muito mais rápida e, em última análise, bater a bola com mais força e rapidez. Os atletas continuam buscando vantagens em equipamentos. É por isso que os ciclistas sérios andam em bicicletas de fibra de carbono 1k e usam sapatas que usam fibra de carbono 1k.
Embora a maioria das pás de turbinas eólicas use fibra de vidro, em pás grandes (geralmente com mais de 150 pés de comprimento) inclui uma sobressalente, que é uma nervura de reforço que percorre todo o comprimento da pá. Esses componentes geralmente são 100% carbono e têm a espessura de alguns centímetros na raiz da lâmina.
A fibra de carbono 1k é usada para fornecer a rigidez necessária, sem adicionar muito peso. Isto é importante porque quanto mais leve for a pá de uma turbina eólica, mais eficiente ela será na geração de eletricidade.
Os automóveis produzidos em massa ainda não estão adotando a fibra de carbono 1k; isso se deve ao aumento do custo da matéria-prima e às mudanças necessárias nas ferramentas, que ainda superam os benefícios. No entanto, a Fórmula 1, a NASCAR e os carros de última geração usam fibra de carbono 1k. Em muitos casos, não é pelos benefícios das propriedades ou do peso, mas pela aparência.
Existem muitas peças automotivas de reposição feitas de fibra de carbono 1k e, em vez de serem pintadas, são revestidas com revestimento transparente. O distinto tecido de fibra de carbono 1k tornou-se um símbolo de alta tecnologia e alto desempenho. Na verdade, é comum ver um componente automotivo de reposição que é uma única camada de fibra de carbono 1k, mas possui múltiplas camadas de fibra de vidro abaixo para reduzir custos. Este seria um exemplo em que a aparência da fibra de carbono 1k é na verdade o fator decisivo.
4 dicas para trabalhar com materiais de fibra de carbono 1k
1. Manuseie com cuidado
Os materiais de fibra de carbono 1k são bastante fortes e duráveis. Ainda assim, eles podem ser danificados com manuseio inadequado. Aconselhamos sempre os clientes a manusear os seus materiais com cuidado. Por exemplo, o tecido de fibra de carbono 1k deve ser mantido em sua embalagem original até a hora de usá-lo. Caso não utilize todo o material em uma única sessão, coloque o que não utiliza de volta na embalagem original.
A ideia aqui é garantir que o material permaneça limpo. Se você permitir que fique sujo, a fabricação será mais difícil. Na mesma linha, manter tecidos e painéis secos em suas embalagens elimina o risco de fibras soltas voarem. Você deseja manter o mínimo de fibras soltas.
2. Pratique técnicas de armazenamento adequadas
Em seguida, os materiais de fibra de carbono 1k devem ser armazenados de uma determinada maneira. Os materiais secos nunca devem ser armazenados sob luz solar direta ou onde possam ser expostos à umidade. Locais de armazenamento frescos e escuros são melhores para materiais secos. Se você estiver trabalhando com pré-impregnados, é importante seguir as instruções de armazenamento impressas na embalagem.
Os pré-impregnados são tecidos de fibra de carbono 1k que vêm de fábrica já impregnados com resina epóxi. Eles devem ser armazenados em ambiente frio para atingir a vida útil máxima. Além disso, eles não devem ser retirados do armazenamento refrigerado até que você esteja realmente pronto para iniciar uma disposição manual. Se eles ficarem sentados e esquentarem, a resina começará a se ativar.
3. Use equipamento de proteção individual
Quando você estiver instalando ou usinando materiais de fibra de carbono 1k, é importante usar equipamento de proteção individual. O equipamento que você precisa depende da tarefa que você está executando. Se fizer uma disposição manual, por exemplo, você precisará de proteção para os olhos e luvas de nitrila, no mínimo. Recomendamos uma máscara também. Certifique-se sempre de que sua área de trabalho esteja bem ventilada para não ser dominado pela fumaça.
Cortar ou usinar peças de fibra de carbono 1k exige óculos de proteção, luvas de trabalho resistentes e máscara. Se quiser evitar que fibras soltas entrem em suas roupas, use também um avental ou bata.
4. Limpar depois
Você vai querer se limpar depois de manusear materiais de fibra de carbono 1k. Não recomendamos simplesmente escovar as fibras e tirar o pó da pele, pois isso pode fazer com que pequenos pedaços se incrustem. Em vez disso, água morna e sabão removerão os detritos com bastante facilidade.
Caso acidentalmente entre em contato com epóxi na pele, não tente removê-lo. Em vez disso, use um pano ou cotonete para embeber a área em vinagre. O vinagre amolecerá a resina para que ela possa ser removida. O acetato também funciona bem.
Manutenção e cuidados com fibra de carbono 1k: guia prático
Introdução da empresa
Qingdao Wangzhan foi fundada em 2012 e é uma empresa privada de alta tecnologia líder na indústria de tecelagem composta.
Somos uma empresa inovadora especializada no processamento profundo de fibra de carbono, fibra de aramida, tecido plano, tecelagem tridimensional e produtos misturados, pré-impregnados e forjados com textura especial, bem como produtos de fibra de carbono moldados, prensados a quente e extrudados. .
Nossa empresa segue a filosofia empresarial de "fornecer aos clientes as melhores soluções de tecnologia e processos com produtos de primeira classe e serviços de alta qualidade". Atualmente, cooperamos com fornecedores líderes da indústria global, incluindo Toray do Japão, Mitsubishi do Japão, Hexcel dos Estados Unidos, Zhongfu Shenying da China, Weihai Guangwei, Cathay Pacific, DuPont dos Estados Unidos, Jushi da China, Sinoma Technology, Micron da dos Estados Unidos, Kentian dos Estados Unidos, FK dos Estados Unidos, Daiplatinum da Suécia, Daikin do Japão e U-PICA do Japão. Contando com a tecnologia avançada e o forte apoio de vários fornecedores excelentes, fornecemos produtos de alta qualidade, serviços abrangentes e soluções científicas aos nossos clientes em diversas áreas, como embarcações navais, indústria aeroespacial e militar, iluminação automotiva, louças sanitárias e banheiros, energia eólica e fotovoltaica, equipamentos esportivos e comunicação eletrônica, equipamentos médicos e trânsito ferroviário.
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