کامپوزیت آلومینیومی تقویت شده با فیبر کربن: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده

درخط

نسخهٔ ‏۱۱ آوریل ۲۰۱۸، ساعت ۱۱:۲۱

یک گروه تحقیقاتی دانشگاه علم و صنعت هنگ کنگ (HKUST) که توسط پروفسور یوی بون چان از دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست با پشتیبانی از تولید جهانی آلومینیوم UC RUSAL هدایت شده است، یک کامپوزیت آلومینیومی جدید را کشف کرده است.

این مواد جدید قوی تر از آلومینیوم موجود است، ارزان تر و سبک تر از فولاد، و همچنین می تواند با پانل های عایق طراحی شده برای ساخت یک سیستم پوششی ساختمان که امن تر، ارزان تر، کارآمد تر و راحت تر باشد استفاده شود. این پروژه در حال حاضر در مرحله نهایی خود قرار دارد .

آلومینیوم تقویت شده فیبر برای طیف گسترده ای از کاربردهای اولیه در ساخت و ساز به عنوان جایگزینی برای فولاد و سیمان، و همچنین در محصولات الکترونیکی، اتومبیل، هواپیما، مصالح ساختمانی استفاده می شود، در نتیجه می تواند به طور قابل توجهی موجب افزایش کاربرد جهانی آلومینیو گردد.

"فیبر تقویت شده آلومینیوم (FRA) ترکیبی از فیبر کربن و آلومینیوم است. اگر با یک ماده تغییر فاز (PCM) مورد استفاده قرار گیرد، یک سیستم نوین ساختاری ایجاد می کند که به طور موثر تغییرات دما در محیط را کاهش می دهد و هزینه های کار و زمان ساخت را در مقایسه با سیستم های معمولی ساخته شده از فولاد و سیمان به نصف کاهش می دهد.

"آلومینیوم یک ماده سبک وزن و مقاوم در برابر زنگ است. با این حال، استفاده از آن در ساخت و ساز امروزه محدود به قاب پنجره آن هم به دلیل بافت نرم آن است. از سوی دیگر، فولاد توان تحمل بار بیشتری را داراست ، اما سنگین، گران و مستعد زنگ زدگی است. "

صنعتگران مدت زیادی به دنبال راهی برای ادغام فیبر کربن با آلومینیوم هستند، تیم تحقیقاتی پروفن چان توانسته است ترکیب فیبر کربن را با استفاده از فناوری نانو تغییر دهد که این امر به طور کامل با سایر مواد مانند آلومینیوم ادغام می شود. این پیشرفت برای ایجاد طیف وسیعی از مواد جدید با برنامه های بسیار گسترده تر تنظیم شده است. برای مثال، آلومینیوم کربنی جدید فیبر، میتواند برای تولید پاکت زرد، ارزانتر و سبکتر استفاده شود.

در ساختمان های دارای سیستم هوشمند، فرار از هوا را از طریق شکاف بین دیوارهای داخلی و خارجی ساختار حداقل است. بنابراین باعث صرفه جویی انرژی در تهویه مطبوع یا گرمایش می شود. پانل های سبک وزن نیز برای نصب آسان تر استفاده می شوند و می توانند از داخل ساختمان نصب شوند که به صرفه جویی در هزینه های حمل و نقل و ساخت و ساز کمک می کند.^[۱]

سیلندر آلومینیوم- فیبر کربن :

سیلندر فیبر کربن از مواد با کیفیت بالا از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است. فرآیند تولید شامل پانچ کردن، کشش، عملیات حرارتی، استفاده از ماشین CNC و پردازش سطح داخلی و غیره می باشد. ضخامت دیوار با یک تفاوت کوچک، یکنواخت است. شکل شانه و پایه با دقت و صحت بالا تولید می شود. درمان اکسیداسیون آنودایز سطح داخلی بهبود مقاومت در برابر خوردگی را می دهد. لایه های سیم پیچ سیلندر از الیاف کربن با کیفیت بالا، اپوکسی و دیگر مواد با کیفیت بالا ساخته شده و از طریق روش سیم پیچ سیمانی، خنک کاری بالا و غیره تولید می شوند.

خواص سیلندرهای گاز کامپوزیتی :

سیلندرهای کم حجم و سبک وزن که تا 70 درصد سبکتر از سیلندرهای فولادی هستند.

در مدل های کربن پیچیده شده و فایبرگلاس پیچیده شده موجود است.

ایده آل برای کاربرد های پزشکی اضطراری.

طیف وسیعی از اندازه ها و ظرفیت ها را داراست.

مواد فوق العاده با دوام و راحت، عمر طولانی سیلندر را تضمین می کنند.

حداقل فشار پشت سر هم به بیش از 3 مرتبه فشار سرویس آن هم بدون تخریب رسید .

نحوه تولید به گونه ای است که با تمام استانداردهای بین المللی شناخته شده است.

مشخصات سیلندر:

فشار کاری محدوده از 20Mpa تا 35Mpa
ظرفیت آب از 0.3L تا 13L.
قطر بیرونی از 63 تا 700 میلیمتر است.
مواد: کامپوزیت آلومینیوم - فیبر کربن
ظرفیت آب: 3.0 لیتر
قطر خارج: 136 میلیمتر
فشار کاری: 30MPa
فشار تست: 50MPa
وزن: 2.1 کیلوگرم^[۲]

پانل فیبر کربن آلومینیومی لانه زنبوری :

بسیاری از مطالعات انجام شده در مواد کامپوزیتی با هدف کاهش قابل توجه وزن دستگاه انجام می شود. در میان مواد کامپوزیتی، مواد کامپوزیتی تقویت شده فیبر وجود دارد که فیبر کربن، فیبر شیشه ای، فیبر پایه آرامید به عنوان یک ماده تقویت کننده با رزین هایی مانند اپوکسی و غیره به عنوان یک ماتریس استفاده می شود. همچنین مواد فلزی متخلخل از فوم آلومینیوم ویژگی های خوبی از جمله جذب انرژی بسیار عالی، جذب آکوستیک و در زمینه هایی مانند اتومبیل، کشتی، هوا فضا و غیره استفاده می شود. مواد شیمیائی و هسته ساندویچ 7-12 با یک چسب ترکیب شده اند، زیرا اگر با روش اتصال با پیچ و مهره به آن اعمال شود، فوم آلومینیومی می تواند آسیب ببیند.

از آنجا که فوم آلومینیوم در تولید مکانیکی و سطح ، ضعیف هستند، باید با مواد همگن تقویت شوند. بنابراین، اتصال فوم آلومینیوم و مواد دیگر با چسب مؤثرتر است. علاوه بر این، تأیید شد که بارها و تغییر شکل ها با انجام تجزیه و تحلیل فشرده سازی از طریق ANSYS با مدل اجزاء محدود که با خواص مشابه مواد به عنوان مواد آزمایشی انجام می شود، شبیه داده های تجربی بود.

وزن ماشین آلات مانند هواپیما، اتومبیل و غیره تاثیر زیادی بر مصرف سوخت و برق دارد. بنابراین، ما در طراحی پیشرفته برای وزن هواپیما و خودرو سبک تر تحقیق کرده ایم. بسیار مهم و ضروری است تا عملکرد کلی را با هدف کاهش قابل توجه وزن دستگاه افزایش دهیم. هدف از این مطالعه بررسی رفتار مکانیکی ساندویچ سینی آلومینیوم و ساندویچ پلاستیکی تقویت شده با فیبر کربن و فوم آلومینیوم از طریق تجزیه و تحلیل شبیه سازی فشرده سازی است. در آزمایش، حداکثر بار ساندویچ پلاستیکی تقویت شده با فیبر کربن 49.15 کیلوولت است، حداکثر بار ساندویچ آلومینیومی تقریبا 51.2 کیلو ولت بود، حداکثر بار فوم آلومینیوم نمونه 3.27 کیلوولت بود، در حالی که سلول بار با 12 میلیمتر به عنوان سفت جابه جایی. این ثابت شد که نتایج شبیه سازی و آزمایش بسیار مشابه بودند. در شبیه سازی، تنش حداکثر معادل ساندویچ پلاستیکی تقویت شده با فیبر کربن بزرگتر از تنش معادل ساندویچ آلومینیوم بود. تجزیه و تحلیل و نتایج تجربی حاصل از این مطالعه می تواند در بسیاری از مناطق با استفاده از CFRP و صفحه آلومینیوم استفاده شود.فیبر کربن لانه زنبوری پنل ساخته شده از فیبر کربن و هسته های مختلف مانند نومکس، PVC، PP، شیشه فیبر و غیره، دارای مقاومت بالا خستگی و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی، دی الکتریک عالی و ویژگی های هدایت رادار فوق العاده ای را داراست.

ویژگی:

نسبت تحمل بار به وزن بالا
مقاوم در برابر خوردگی
خواص دی الکتریک عالی
عایق حرارتی
سختی بالا
عملکرد خزشی و خستگی بسیار بالا
پایداری گرمایی خوب
سازگار با اکثر چسب های مورد استفاده در کامپوزیت های ساندویچ^[۳]^[۴]

کاربرد:

ساختار لمینیت فیبرهای فیبر کربن به طور گسترده ای به هواپیما، فضاپیمای، کشتی های با سرعت بالا و ماشین های مسابقه ای اعمال می شود.

منابع

↑ «HKUST - Hong Kong University of Science and Technology» (به انگلیسی). دریافت‌شده در ۲۰۱۸-۰۴-۱۱. از پارامتر ناشناخته |وب‌گاه= صرف نظر شد (|وبگاه= پیشنهاد می‌شود) (کمک)
↑ «سیلندر آلومینیوم».
↑ [www.sciencedirect.com/science/article/pii/0266353888900863 «پانل فیبر کربن»] مقدار |نشانی= را بررسی کنید (کمک).
↑ «پانل فیبر کربن».

[1] «HKUST - Hong Kong University of Science and Technology» (به انگلیسی). دریافت‌شده در ۲۰۱۸-۰۴-۱۱. از پارامتر ناشناخته |وب‌گاه= صرف نظر شد (|وبگاه= پیشنهاد می‌شود) (کمک)

[2] «سیلندر آلومینیوم».

[3] [www.sciencedirect.com/science/article/pii/0266353888900863 «پانل فیبر کربن»] مقدار |نشانی= را بررسی کنید (کمک).

[4] «پانل فیبر کربن».

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

@@ خط ۱: / خط ۱: @@
-یک گروه تحقیقاتی دانشگاه علم و صنعت هنگ کنگ (HKUST) که توسط پروفسور یوی بون چان از دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست با پشتیبانی از تولید جهانی آلومینیوم UC RUSAL هدایت شده است، یک کامپوزیت آلومینیومی جدید را کشف کرده است.
+یک گروه تحقیقاتی دانشگاه علم و صنعت هنگ کنگ (HKUST) که توسط پروفسور یوی بون چان از دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست با پشتیبانی از تولید جهانی آلومینیوم UC RUSAL هدایت شده است، یک [[کامپوزیت]] آلومینیومی جدید را کشف کرده است.
-این مواد جدید قوی تر از آلومینیوم موجود است، ارزان تر و سبک تر از فولاد، و همچنین می تواند با پانل های عایق طراحی شده برای ساخت یک سیستم پوششی ساختمان که امن تر، ارزان تر، کارآمد تر و راحت تر باشد استفاده شود. این پروژه در حال حاضر در مرحله نهایی خود قرار دارد .
+این مواد جدید قوی تر از آلومینیوم موجود است، ارزان تر و سبک تر از فولاد، و همچنین می تواند با [https://link.springer.com/article/10.1007/s12541-017-0183-4 پانل] های عایق طراحی شده برای ساخت یک سیستم پوششی ساختمان که امن تر، ارزان تر، کارآمد تر و راحت تر باشد استفاده شود. این پروژه در حال حاضر در مرحله نهایی خود قرار دارد .
-آلومینیوم تقویت شده فیبر برای طیف گسترده ای از کاربردهای اولیه در ساخت و ساز به عنوان جایگزینی برای فولاد و سیمان، و همچنین در محصولات الکترونیکی، اتومبیل، هواپیما، مصالح ساختمانی استفاده می شود، در نتیجه می تواند به طور قابل توجهی موجب افزایش کاربرد جهانی آلومینیو گردد.
+[[آلومینیم|آلومینیوم]] تقویت شده فیبر برای طیف گسترده ای از کاربردهای اولیه در ساخت و ساز به عنوان جایگزینی برای فولاد و سیمان، و همچنین در محصولات الکترونیکی، اتومبیل، هواپیما، مصالح ساختمانی استفاده می شود، در نتیجه می تواند به طور قابل توجهی موجب افزایش کاربرد جهانی آلومینیو گردد.
-"فیبر تقویت شده آلومینیوم (FRA) ترکیبی از فیبر کربن و آلومینیوم است. اگر با یک ماده تغییر فاز (PCM) مورد استفاده قرار گیرد، یک سیستم نوین ساختاری ایجاد می کند که به طور موثر تغییرات دما در محیط را کاهش می دهد و هزینه های کار و زمان ساخت را در مقایسه با سیستم های معمولی ساخته شده از فولاد و سیمان به نصف کاهش می دهد.
+"فیبر تقویت شده آلومینیوم (FRA) ترکیبی از [[الیاف کربن|فیبر کربن]] و آلومینیوم است. اگر با یک ماده تغییر فاز (PCM) مورد استفاده قرار گیرد، یک سیستم نوین ساختاری ایجاد می کند که به طور موثر تغییرات دما در محیط را کاهش می دهد و هزینه های کار و زمان ساخت را در مقایسه با سیستم های معمولی ساخته شده از فولاد و سیمان به نصف کاهش می دهد.
 "آلومینیوم یک ماده سبک وزن و مقاوم در برابر زنگ است. با این حال، استفاده از آن در ساخت و ساز امروزه محدود به قاب پنجره آن هم به دلیل بافت نرم آن است. از سوی دیگر، فولاد توان تحمل بار بیشتری را داراست ، اما سنگین، گران و مستعد زنگ زدگی است. "
@@ خط ۱۱: / خط ۱۱: @@
 صنعتگران مدت زیادی به دنبال راهی برای ادغام فیبر کربن با آلومینیوم هستند، تیم تحقیقاتی پروفن چان توانسته است ترکیب فیبر کربن را با استفاده از فناوری نانو تغییر دهد که این امر به طور کامل با سایر مواد مانند آلومینیوم ادغام می شود. این پیشرفت برای ایجاد طیف وسیعی از مواد جدید با برنامه های بسیار گسترده تر تنظیم شده است. برای مثال، آلومینیوم کربنی جدید فیبر، میتواند برای تولید پاکت زرد، ارزانتر و سبکتر استفاده شود.
-در ساختمان های دارای سیستم هوشمند، فرار از هوا را از طریق شکاف بین دیوارهای داخلی و خارجی ساختار حداقل است. بنابراین باعث صرفه جویی انرژی در تهویه مطبوع یا گرمایش می شود. پانل های سبک وزن نیز برای نصب آسان تر استفاده می شوند و می توانند از داخل ساختمان نصب شوند که به صرفه جویی در هزینه های حمل و نقل و ساخت و ساز کمک می کند.
+در ساختمان های دارای سیستم هوشمند، فرار از هوا را از طریق شکاف بین دیوارهای داخلی و خارجی ساختار حداقل است. بنابراین باعث صرفه جویی انرژی در تهویه مطبوع یا گرمایش می شود. پانل های سبک وزن نیز برای نصب آسان تر استفاده می شوند و می توانند از داخل ساختمان نصب شوند که به صرفه جویی در هزینه های حمل و نقل و ساخت و ساز کمک می کند.<ref>{{یادکرد وب|کد زبان=en-US|وب‌گاه=HKUST|نشانی=http://www.ust.hk|عنوان=HKUST - Hong Kong University of Science and Technology|بازبینی=2018-04-11}}</ref>
 == سیلندر آلومینیوم- فیبر کربن : ==
-سیلندر فیبر کربن از مواد با کیفیت بالا از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است. فرآیند تولید شامل پانچ کردن، کشش، عملیات حرارتی، استفاده از ماشین CNC و پردازش سطح داخلی و غیره می باشد. ضخامت دیوار با یک تفاوت کوچک، یکنواخت است. شکل شانه و پایه با دقت و صحت بالا تولید می شود. درمان اکسیداسیون آنودایز سطح داخلی بهبود مقاومت در برابر خوردگی را می دهد. لایه های سیم پیچ سیلندر از الیاف کربن با کیفیت بالا، اپوکسی و دیگر مواد با کیفیت بالا ساخته شده و از طریق روش سیم پیچ سیمانی، خنک کاری بالا و غیره تولید می شوند.
+سیلندر فیبر کربن از مواد با کیفیت بالا از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است. فرآیند تولید شامل پانچ کردن، کشش، عملیات حرارتی، استفاده از ماشین CNC و پردازش سطح داخلی و غیره می باشد. ضخامت دیوار با یک تفاوت کوچک، یکنواخت است. شکل شانه و پایه با دقت و صحت بالا تولید می شود. درمان [https://www.luxfercylinders.com/support/faq-medical-carbon-composite-benefits اکسیداسیون] آنودایز سطح داخلی بهبود مقاومت در برابر خوردگی را می دهد. لایه های سیم پیچ [[سیلندر گاز|سیلندر]] از الیاف کربن با کیفیت بالا، اپوکسی و دیگر مواد با کیفیت بالا ساخته شده و از طریق روش سیم پیچ سیمانی، خنک کاری بالا و غیره تولید می شوند.
-=== خواص سیلندرهای گاز کامپوزیتی : ===
+=== خواص [http://ams-composites.com/ سیلندرهای گاز] کامپوزیتی : ===
    سیلندرهای کم حجم و سبک وزن که تا 70 درصد سبکتر از سیلندرهای فولادی هستند.
-   در مدل های کربن پیچیده شده و فایبرگلاس پیچیده شده موجود است.
+   در مدل های کربن پیچیده شده و [[فایبرگلاس]] پیچیده شده موجود است.
    ایده آل برای کاربرد های پزشکی اضطراری.
@@ خط ۳۳: / خط ۳۳: @@
 === مشخصات سیلندر: ===
-* فشار کاری محدوده از 20Mpa تا 35Mpa
+* [http://www.fuelcellstore.com/ultra-light-composite-storage-cylinder-e-series فشار] کاری محدوده از 20Mpa تا 35Mpa
 * ظرفیت آب از 0.3L تا 13L.
 * قطر بیرونی از 63 تا 700 میلیمتر است.
@@ خط ۴۱: / خط ۴۱: @@
 * فشار کاری: 30MPa
 * فشار تست: 50MPa
+* وزن: 2.1 کیلوگرم<ref>{{یادکرد وب|نویسنده=|کد زبان=|تاریخ=|وب‌گاه=|نشانی=https://doi.org/10.1016/j.jart.2016.05.002|عنوان=سیلندر آلومینیوم}}</ref>
-* وزن: 2.1 کیلوگرم
 == '''پانل فیبر کربن آلومینیومی لانه زنبوری :''' ==
 بسیاری از مطالعات انجام شده در مواد کامپوزیتی با هدف کاهش قابل توجه وزن دستگاه انجام می شود. در میان مواد کامپوزیتی، مواد کامپوزیتی تقویت شده فیبر وجود دارد که فیبر کربن، فیبر شیشه ای، فیبر پایه آرامید به عنوان یک ماده تقویت کننده با رزین هایی مانند اپوکسی و غیره به عنوان یک ماتریس استفاده می شود. همچنین مواد فلزی متخلخل از فوم آلومینیوم ویژگی های خوبی از جمله جذب انرژی بسیار عالی، جذب آکوستیک و در زمینه هایی مانند اتومبیل، کشتی، هوا فضا و غیره استفاده می شود. مواد شیمیائی و هسته ساندویچ 7-12 با یک چسب ترکیب شده اند، زیرا اگر با روش اتصال با پیچ و مهره به آن اعمال شود، فوم آلومینیومی می تواند آسیب ببیند.
-از آنجا که فوم آلومینیوم در تولید مکانیکی و سطح ، ضعیف هستند، باید با مواد همگن تقویت شوند. بنابراین، اتصال فوم آلومینیوم و مواد دیگر با چسب مؤثرتر است. علاوه بر این، تأیید شد که بارها و تغییر شکل ها با انجام تجزیه و تحلیل فشرده سازی از طریق ANSYS با مدل اجزاء محدود که با خواص مشابه مواد به عنوان مواد آزمایشی انجام می شود، شبیه داده های تجربی بود.
+از آنجا که فوم آلومینیوم در تولید مکانیکی و سطح ، ضعیف هستند، باید با مواد همگن تقویت شوند. بنابراین، اتصال فوم آلومینیوم و مواد دیگر با چسب مؤثرتر است. علاوه بر این، تأیید شد که بارها و تغییر شکل ها با انجام تجزیه و تحلیل فشرده سازی از طریق [[ANSYS]] با مدل اجزاء محدود که با خواص مشابه مواد به عنوان مواد آزمایشی انجام می شود، شبیه داده های تجربی بود.
 وزن ماشین آلات مانند هواپیما، اتومبیل و غیره تاثیر زیادی بر مصرف سوخت و برق دارد. بنابراین، ما در طراحی پیشرفته برای وزن هواپیما و خودرو سبک تر تحقیق کرده ایم. بسیار مهم و ضروری است تا عملکرد کلی را با هدف کاهش قابل توجه وزن دستگاه افزایش دهیم. هدف از این مطالعه بررسی رفتار مکانیکی ساندویچ سینی آلومینیوم و ساندویچ پلاستیکی تقویت شده با فیبر کربن و فوم آلومینیوم از طریق تجزیه و تحلیل شبیه سازی فشرده سازی است. در آزمایش، حداکثر بار ساندویچ پلاستیکی تقویت شده با فیبر کربن 49.15 کیلوولت است، حداکثر بار ساندویچ آلومینیومی تقریبا 51.2 کیلو ولت بود، حداکثر بار فوم آلومینیوم نمونه 3.27 کیلوولت بود، در حالی که سلول بار با 12 میلیمتر به عنوان سفت جابه جایی. این ثابت شد که نتایج شبیه سازی و آزمایش بسیار مشابه بودند. در شبیه سازی، تنش حداکثر معادل ساندویچ پلاستیکی تقویت شده با فیبر کربن بزرگتر از تنش معادل ساندویچ آلومینیوم بود. تجزیه و تحلیل و نتایج تجربی حاصل از این مطالعه می تواند در بسیاری از مناطق با استفاده از CFRP و صفحه آلومینیوم استفاده شود.فیبر کربن لانه زنبوری پنل ساخته شده از فیبر کربن و هسته های مختلف مانند نومکس، PVC، PP، شیشه فیبر و غیره، دارای مقاومت بالا خستگی و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی، دی الکتریک عالی و ویژگی های هدایت رادار فوق العاده ای را داراست.
@@ خط ۵۹: / خط ۵۹: @@
 * عملکرد خزشی و خستگی بسیار بالا
 * پایداری گرمایی خوب
-* سازگار با اکثر چسب های مورد استفاده در کامپوزیت های ساندویچ
+* سازگار با اکثر چسب های مورد استفاده در کامپوزیت های ساندویچ<ref>{{یادکرد وب|نویسنده=|کد زبان=|تاریخ=|وب‌گاه=|نشانی=www.sciencedirect.com/science/article/pii/0266353888900863|عنوان=پانل فیبر کربن}}</ref><ref>{{یادکرد وب|نویسنده=|کد زبان=|تاریخ=|وب‌گاه=|نشانی=https://www.materialstoday.com/carbon.../aluminium-composite-with-carbon-nanotub|عنوان=پانل فیبر کربن}}</ref>
 === کاربرد: ===