خواص فیزیکی و مکانیکی CMC

فیبر سرامیکی:

قیمت لوله را در بازار آهن بدانید

استفاده از الیاف سرامیک در کاربردهای ترکیبی از دهه های گذشته مورد توجه و توجه قرار گرفته است. به طور خاص ، الیاف / رشته های سرامیکی مداوم به دلیل تحمل حرارتی بالا و مقاومت در برابر خوردگی ، معمولاً در کاربردهای با درجه حرارت بالا به جای فلزات استفاده می شوند. الیاف سرامیکی بسته به نوع کاربرد ، ممکن است به اشکال مختلف مانند پتو ، نمد ، الیاف فله ، اشکال خلا cast یا ریخته گری ، کاغذ و منسوجات تولید شوند. وجود الیاف سرامیکی به طور قابل توجهی خواص فیزیکی و مکانیکی CMC ها را بهبود می بخشد و وحدت کامپوزیت ها را از طریق ترک ماتریس که منجر به افزایش تحمل کامپوزیت در برابر خرابی می شود ، برآورده می کند. از نظر اجرای صنعتی ، کامپوزیت های تقویت شده با الیاف سرامیک در بسیاری از محصولات تجاری مختلف مانند اجزای موتور هواپیما (احتراق توربین ، کمپرسور و نازل اگزوز) ، عناصر توربین گاز و خودرو ، موشک های هوافضا ، مبدل های حرارتی ، فیلترهای گاز داغ ، نازل های موشک ، واشر و عایق های بسته بندی شده.در مقالات مطالعات زیادی وجود دارد که بر عملکرد الیاف مختلف سرامیک در CMC تمرکز دارد. بسته به نیاز (مکانیکی ، فیزیکی یا حرارتی) ، اکسید ، نانو اکسید یا انواع دیگر رشته های سرامیکی در بسیاری از موارد کاربرد دارند.یک مثال معمول برای کامپوزیت ماتریس تقویت شده با الیاف سرامیک در شکل آورده شده است. 9.8 الیاف Nextel ™ 610 (مبتنی بر آلومینا) و ماتریس مولیت از طریق روش لمینیت کلاسیک که به طور کلی برای ساخت کامپوزیت های ماتریس پلیمر استفاده می شود ، ادغام شدند. همانطور که در شکل نشان داده شده است. 9.8A ، پارچه های 0 درجه / 90 درجه به طور سیستماتیک در فاز سرامیک قرار گرفتند و بسته بندی منظم الیاف آلومینا به وضوح در شکل مشاهده شده است.خواص فیزیکی و مکانیکی CMC

محاسبه قیمت ناودانی

مواد برای بهره وری انرژی و آسایش حرارتی در ساختمان ها :

الیاف سرامیکی استاندارد (شکل 8.6) از مواد غیر آلی ، در درجه اول اکسید آلومینیوم (Al2O3) و دی اکسید سیلیسیم (SiO2) ساخته شده اند که منجر به مقاومت در برابر حرارت بسیار بالا می شوند. در شرایط عادی می توان الیاف سرامیکی استاندارد را در دمای حداکثر 1260 درجه سانتیگراد اعمال کرد. با افزودن مقدار کمی اکسید زیرکونیوم (ZrO2) می توان دمای کاربرد را به تقریباً افزایش داد.

انواع الیاف:

  1. (پایه: SiO2 – CaO) الیاف مصنوعی است که از سیلیکاتهای خاک قلیایی ساخته می شود. این فیبر در بدن انسان قابل حل است و در نتیجه از نظر بهداشتی کاملاً بی ضرر است. چنین الیافی را می توان به طور معمول در دمای تقریباً 1100 درجه سانتی گراد استفاده کرد.خواص فیزیکی و مکانیکی CMC
  2. از محصولات الیاف سرامیکی در مناطقی استفاده می شود که خاصیت عایق بندی خوبی در دمای بالا مورد نیاز است – برای بسته بندی و اتصالات انبساطی. در صورت عدم سایش مکانیکی ، الیاف سرامیک را می توان به عنوان تنها ماده نسوز در تماس با فرآیندهای درجه حرارت بالا ، به عنوان مثال در کوره ها برای عملیات حرارتی فلز ، شیشه و …
  3. الیاف سرامیکی بسته به روش تولید با کیفیت های مختلفی تولید می شود: نخ ریسی و الیاف دمیده. الیاف چرخیده قوی ترین و گران ترین محصول را نیز به همراه دارد. در بیشتر زمینه های کاربردی ، دو نوع فیبر به یک شکل کار می کنند و بنابراین فیبر چرخان معمول ترین نوع مورد استفاده است.
  4. نوع دیگری از الیاف سرامیکی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد ، پتوهایی است که با قرار دادن الیاف تابیده بر روی تسمه نقاله تولید می شود. سرعت تسمه و ضخامت لایه الیاف دو مهمترین پارامترهای کیفیت را تعیین می کنند: تراکم و ضخامت. برای دستیابی به محصولات استاندارد شناخته شده ، پتوهای الیافی غالباً آغشته ، نمد ، سوزانده و برش می خورند. پتوهای الیافی استاندارد در محدوده تراکم 100 تا 160 کیلوگرم در متر مکعب و در ضخامت های 13 تا 50 میلی متر موجود هستند.
  5. الیاف سرامیکی همچنین به صورت تخته های عظیم ، ماژول های مخصوص طراحی شده و پتوهای مرطوب که با مایع آغشته می شوند ، در دسترس هستند و این امکان را می دهد که محصولات الیاف را به شکل مورد نظر درآورید که پس از گرم شدن باقی می ماند. از الیاف سرامیکی به دلیل خاصیت منحصر به فرد (درجه حرارت بالا) به ندرت در مصارف عایق حرارتی معمولی در ساختمان استفاده می شود.خواص فیزیکی و مکانیکی CMC

رابط علوم و کامپوزیت ها:

  1. الیاف سرامیکی بیشتر در مصارف بالای 1000 درجه سانتیگراد به عنوان الیاف نسوز استفاده می شوند و مشخصه آنها بیشتر یک ساختار پلی کریستالی است تا آمورف. از الیاف سرامیکی نسوز بیشتر برای عایق بندی حرارتی در دمای بالا و ساخت کامپوزیت های خاص استفاده می شود. این الیاف بسیار گران قیمت هستند زیرا فقط مقدار کمی تولید می شود و از آنها در زمینه های خاصی مانند هوا فضا استفاده می شود.
  2. مواد مورد استفاده بور ، سیلیس ، کاربید ، آلومینا و زیرکونیا است. آنها به صورت رشته یا الیاف بسیار نازک (ویسکر) نشان داده می شوند. از تک رشته ها یا چند رشته های بزرگتر می توان در تبدیل پارچه (نخ ، طناب ، قطعات کامپوزیت) استفاده کرد. مشخصات آنها با توجه به نوع الیاف به ساختار نازک مواد پیوند می یابد. سرانجام ، انواع پیچیده تری از الیاف با پایه بورات ، کاربید ، نیترید سیلیکون و نیترید بورات وجود دارد.خواص فیزیکی و مکانیکی CMC

الیاف مطابق شکل و ضخامت آنها عمل می کنند. هرچه نازک تر باشند ، از انعطاف پذیری بالاتری برخوردار هستند و برای نسوزهای سبک و نرم مورد استفاده قرار می گیرند (فیبرهای ضخیم تر به دلیل نفوذ این فیبرهای بسیار نازک ، باعث تحریک پوست می شوند). وقتی قطر الیاف بیش از 1 میلی متر باشد ، می توان آنها را با توجه به سیستم نساجی به عنوان الیاف قابل تغییر در نظر گرفت. ویسکرها کاملاً مقاوم ترین هستند (مدول> 600 GPa ، مقاومت> 20،000 MPa). الیاف نسوز واکنش شیمیایی کمی دارند. بهترین مشخصات آنها مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا و عدم فعالیت آنها در برابر خوردگی در کامپوزیت های دارای ماتریس فلز است.

اشنایی با انواع آهن و قیمت آن ها

دیدگاه‌ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *