newyddion

Strwythur leinin yn bennaf yw haen fewnol llestr pwysedd wedi'i glwyfo â ffibr, a'i brif swyddogaeth yw gweithredu fel rhwystr selio i atal gollyngiad y nwy neu'r hylif pwysedd uchel sydd wedi'i storio y tu mewn, gan amddiffyn yr haen allanol wedi'i glwyfo â ffibr hefyd. Nid yw'r haen hon yn cael ei chyrydu gan y deunydd sydd wedi'i storio'n fewnol, ac mae'r haen allanol yn haen wedi'i glwyfo â ffibr wedi'i hatgyfnerthu â resin, a ddefnyddir yn bennaf i gario'r rhan fwyaf o'r llwyth pwysau o fewn y llestr pwysedd.

Strwythur llestr pwysedd wedi'i glwyfo â ffibr: Daw llestri pwysedd deunydd cyfansawdd mewn pedwar ffurf strwythurol yn bennaf: silindrog, sfferig, cylchog, a phetryal. Mae llestr crwn yn cynnwys adran silindrog a dau ben. Mae llestri pwysedd metel yn cael eu cynhyrchu mewn siapiau syml, gyda chronfeydd cryfder gormodol i'r cyfeiriad echelinol. O dan bwysau mewnol, mae straen hydredol a lledredol llestr sfferig yn gyfartal, ac mae'n hanner straen cylcheddol llestr silindrog. Mae gan ddeunyddiau metel gryfder cyfartal ym mhob cyfeiriad; felly, mae llestri metel sfferig wedi'u cynllunio ar gyfer cryfder cyfartal ac mae ganddynt y màs lleiaf ar gyfer cyfaint a phwysau penodol. Mae cyflwr straen llestr sfferig yn ddelfrydol, a gellir gwneud wal y llestr y teneuaf. Fodd bynnag, oherwydd yr anhawster mwy wrth gynhyrchu llestri sfferig, dim ond mewn cymwysiadau arbennig fel llong ofod y cânt eu defnyddio'n gyffredinol. Mae cynwysyddion siâp cylch yn brin mewn cynhyrchu diwydiannol, ond mae eu strwythur yn dal yn angenrheidiol mewn rhai sefyllfaoedd penodol. Er enghraifft, mae llongau gofod yn defnyddio'r strwythur arbennig hwn i wneud defnydd llawn o le cyfyngedig. Defnyddir cynwysyddion petryal yn bennaf i wneud y defnydd mwyaf o le pan fo lle yn gyfyngedig, fel ceir tanc petryal ar gyfer automobiles a cheir tanc rheilffordd. Yn gyffredinol, llestri pwysedd isel neu bwysedd atmosfferig yw'r cynwysyddion hyn, ac mae pwysau ysgafnach yn cael ei ffafrio.

Mae cymhlethdod strwythur llestr pwysau deunydd cyfansawdd, y newidiadau sydyn yn y capiau pen a'u trwch, a'r trwch a'r ongl amrywiol y capiau pen yn dod â llawer o anawsterau i ddylunio, dadansoddi, cyfrifo a mowldio. Weithiau, nid yn unig y mae angen dirwyn llestri pwysau deunydd cyfansawdd ar wahanol onglau a chymharebau cyflymder yn y capiau pen, ond mae hefyd angen gwahanol ddulliau dirwyn yn dibynnu ar y strwythur. Ar yr un pryd, rhaid ystyried dylanwad ffactorau ymarferol fel y cyfernod ffrithiant. Felly, dim ond dyluniad strwythurol cywir a rhesymol all arwain y broses gynhyrchu dirwyn yn iawn.deunydd cyfansawddllestri pwysau, a thrwy hynny gynhyrchu cynhyrchion llestri pwysau deunydd cyfansawdd ysgafn sy'n bodloni gofynion dylunio.

Deunyddiau ar gyfer Llongau Pwysedd Clwyfau Ffibr

Rhaid i'r haen ffibr-glwyf, fel y prif gydran sy'n dwyn llwyth, feddu ar gryfder uchel, modwlws uchel, dwysedd isel, sefydlogrwydd thermol, gwlybaniaeth resin da, prosesadwyedd dirwyn da, a thyndra bwndel ffibr unffurf. Mae deunyddiau ffibr atgyfnerthu a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer llestri pwysau cyfansawdd ysgafn yn cynnwys ffibr carbon, ffibr PBO, ffibr aramid, a ffibr polyethylen pwysau moleciwlaidd uwch-uchel.

Ffibr carbonyn ddeunydd carbon ffibrog y mae carbon yn brif gydran iddo. Fe'i ffurfir trwy garboneiddio rhagflaenwyr ffibr organig ar dymheredd uchel ac mae'n ddeunydd ffibr perfformiad uchel gyda chynnwys carbon sy'n fwy na 95%. Mae gan ffibr carbon briodweddau rhagorol, a dechreuodd ymchwil arno dros 100 mlynedd yn ôl. Mae'n ddeunydd ffibr clwyf perfformiad uchel cryfder uchel, modiwlws uchel, a dwysedd isel, a nodweddir yn bennaf gan y canlynol:

1. Dwysedd isel a phwysau ysgafn. Mae dwysedd ffibr carbon yn 1.7 ~ 2 g / cm³, sy'n cyfateb i 1/4 dwysedd dur a 1/2 dwysedd aloi alwminiwm.

2. Cryfder uchel a modwlws uchel: Mae ei gryfder 4-5 gwaith yn uwch na dur, a'i fodwlws elastigedd 5-6 gwaith yn uwch na aloion alwminiwm, gan arddangos adferiad elastigedd absoliwt (Zhang Eryong a Sun Yan, 2020). Gall cryfder tynnol a modwlws elastigedd ffibr carbon gyrraedd 3500-6300 MPa a 230-700 GPa, yn y drefn honno.

3. Cyfernod ehangu thermol isel: Mae dargludedd thermol ffibr carbon yn lleihau wrth i'r tymheredd gynyddu, gan ei wneud yn gallu gwrthsefyll oeri a gwresogi cyflym. Ni fydd yn cracio hyd yn oed ar ôl oeri o sawl mil o raddau Celsius i dymheredd ystafell, ac ni fydd yn toddi nac yn meddalu mewn awyrgylch nad yw'n ocsideiddio ar 3000 ℃; ni fydd yn mynd yn frau ar dymheredd hylif.

4. Gwrthiant cyrydiad da: Mae ffibr carbon yn anadweithiol i asidau a gall wrthsefyll asidau cryf fel asid hydroclorig crynodedig ac asid sylffwrig. Ar ben hynny, mae gan gyfansoddion ffibr carbon nodweddion fel gwrthiant ymbelydredd, sefydlogrwydd cemegol da, y gallu i amsugno nwyon gwenwynig, a chymedroli niwtronau, gan eu gwneud yn berthnasol iawn mewn awyrofod, milwrol, a llawer o feysydd eraill.

Daeth aramid, ffibr organig wedi'i syntheseiddio o polyffthalamidau aromatig, i'r amlwg ddiwedd y 1960au. Mae ei ddwysedd yn is na dwysedd ffibr carbon. Mae ganddo gryfder uchel, cynnyrch uchel, ymwrthedd effaith da, sefydlogrwydd cemegol da, a gwrthsefyll gwres, a dim ond hanner pris ffibr carbon yw ei bris.Ffibrau aramidyn bennaf â'r nodweddion canlynol:

1. Priodweddau mecanyddol da. Mae ffibr aramid yn bolymer hyblyg gyda chryfder tynnol uwch na polyesterau, cotwm a neilon cyffredin. Mae ganddo ymestyniad mwy, teimlad meddal i'r llaw, a nyddadwyedd da, sy'n caniatáu iddo gael ei wneud yn ffibrau o wahanol faint a hyd.

2. Gwrthiant fflam a gwres rhagorol. Mae gan aramid fynegai ocsigen cyfyngol sy'n fwy na 28, felly nid yw'n parhau i losgi ar ôl cael ei dynnu oddi ar fflam. Mae ganddo sefydlogrwydd thermol da, gellir ei ddefnyddio'n barhaus ar 205 ℃, ac mae'n cynnal cryfder uchel hyd yn oed ar dymheredd uwchlaw 205 ℃. Ar yr un pryd, mae gan ffibrau aramid dymheredd dadelfennu uchel, gan gynnal cryfder uchel hyd yn oed ar dymheredd uchel, a dim ond ar dymheredd uwchlaw 370 ℃ y maent yn dechrau carboneiddio.

3. Priodweddau cemegol sefydlog. Mae ffibrau aramid yn arddangos ymwrthedd rhagorol i'r rhan fwyaf o gemegau, gallant wrthsefyll y rhan fwyaf o grynodiadau uchel o asidau anorganig, ac mae ganddynt ymwrthedd alcalïaidd da ar dymheredd ystafell.

4. Priodweddau mecanyddol rhagorol. Mae ganddo briodweddau mecanyddol rhagorol fel cryfder uwch-uchel, modwlws uchel, a phwysau ysgafn. Mae ei gryfder 5-6 gwaith yn gryfder gwifren ddur, mae ei fodwlws elastigedd 2-3 gwaith yn gryfder gwifren ddur neu ffibr gwydr, mae ei galedwch ddwywaith yn gryfder gwifren ddur, a dim ond 1/5 o bwysau gwifren ddur yw ei bwysau. Mae ffibrau polyamid aromatig wedi bod yn ddeunyddiau ffibr perfformiad uchel a ddefnyddir yn helaeth ers amser maith, yn bennaf addas ar gyfer llestri pwysau awyrofod ac awyrenneg gyda gofynion llym ar gyfer ansawdd a siâp.

Datblygwyd ffibr PBO yn yr Unol Daleithiau yn y 1980au fel deunydd atgyfnerthu ar gyfer deunyddiau cyfansawdd a ddatblygwyd ar gyfer y diwydiant awyrofod. Mae'n un o'r aelodau mwyaf addawol o'r teulu polyamid sy'n cynnwys cyfansoddion aromatig heterocyclic ac fe'i gelwir yn uwch-ffibr yr 21ain ganrif. Mae gan ffibr PBO briodweddau ffisegol a chemegol rhagorol; mae ei gryfder, ei fodiwlws elastig, a'i wrthwynebiad gwres ymhlith y gorau o'r holl ffibrau. Ar ben hynny, mae gan ffibr PBO wrthwynebiad effaith rhagorol, ymwrthedd crafiad, a sefydlogrwydd dimensiwn, ac mae'n ysgafn ac yn hyblyg, gan ei wneud yn ddeunydd tecstilau delfrydol. Mae gan ffibr PBO y prif nodweddion canlynol:

1. Priodweddau mecanyddol rhagorol. Mae gan gynhyrchion ffibr PBO pen uchel gryfder o 5.8 GPa a modwlws elastigedd o 180 GPa, yr uchaf ymhlith ffibrau cemegol presennol.

2. Sefydlogrwydd thermol rhagorol. Gall wrthsefyll tymereddau hyd at 600 ℃, gyda mynegai cyfyngu o 68. Nid yw'n llosgi nac yn crebachu mewn fflam, ac mae ei wrthwynebiad gwres a'i ataliad fflam yn uwch nag unrhyw ffibr organig arall.

Fel ffibr perfformiad uwch-uchel yr 21ain ganrif, mae gan ffibr PBO briodweddau ffisegol, mecanyddol a chemegol rhagorol. Mae ei gryfder a'i fodiwlws elastigedd ddwywaith cryfder ffibr aramid, ac mae ganddo wrthwynebiad gwres a gwrth-fflam polyamid meta-aramid. Mae ei briodweddau ffisegol a chemegol yn rhagori'n llwyr ar rai ffibr aramid. Gall ffibr PBO 1mm o ddiamedr godi gwrthrych sy'n pwyso hyd at 450kg, ac mae ei gryfder yn fwy na 10 gwaith cryfder ffibr dur.

Ffibr polyethylen pwysau moleciwlaidd uwch-uchel, a elwir hefyd yn ffibr polyethylen cryfder uchel, modiwlws uchel, yw'r ffibr gyda'r cryfder penodol a'r modiwlws penodol uchaf yn y byd. Mae'n ffibr wedi'i nyddu o polyethylen gyda phwysau moleciwlaidd o 1 miliwn i 5 miliwn. Mae gan ffibr polyethylen pwysau moleciwlaidd uwch-uchel y nodweddion canlynol yn bennaf:

1. Cryfder penodol uchel a modwlws penodol uchel. Mae ei gryfder penodol yn fwy na deg gwaith cryfder gwifren ddur o'r un trawsdoriad, ac mae ei fodwlws penodol yn ail yn unig i ffibr carbon arbennig. Yn nodweddiadol, mae ei bwysau moleciwlaidd yn fwy na 10, gyda chryfder tynnol o 3.5 GPa, modwlws elastig o 116 GPa, ac ymestyniad o 3.4%.

2. Dwysedd isel. Mae ei ddwysedd fel arfer yn 0.97 ~ 0.98 g / cm³, sy'n caniatáu iddo arnofio ar ddŵr.

3. Ymestyniad isel wrth dorri. Mae ganddo gapasiti amsugno ynni cryf, ymwrthedd rhagorol i effaith a thorri, ymwrthedd rhagorol i dywydd, ac mae'n gallu gwrthsefyll pelydrau uwchfioled, niwtronau, a phelydrau gama. Mae ganddo hefyd amsugno ynni penodol uchel, cysonyn dielectrig isel, trosglwyddiad tonnau electromagnetig uchel, a gwrthwynebiad i gyrydiad cemegol, yn ogystal â gwrthsefyll gwisgo da a bywyd plygu hir.

Mae gan ffibr polyethylen lawer o briodweddau uwchraddol, gan ddangos mantais sylweddol yn yffibr perfformiad uchelmarchnad. O linellau angori mewn meysydd olew alltraeth i ddeunyddiau cyfansawdd ysgafn perfformiad uchel, mae'n dangos manteision aruthrol mewn rhyfel modern, yn ogystal ag yn y sectorau awyrenneg, awyrofod a morwrol, gan chwarae rhan hanfodol mewn offer amddiffynnol a meysydd eraill.