naidheachdan

’S e structar lìnidh a th’ anns an t-sreath a-staigh de shoitheach cuideim snàithleach-lùbte sa mhòr-chuid, agus ’s e am prìomh dhleastanas aige a bhith na bhacadh seulachaidh gus casg a chuir air aodion a’ ghasa no an leaghan àrd-bhruthaidh a tha air a stòradh a-staigh, agus aig an aon àm a’ dìon an t-sreath snàithleach-lùbte a-muigh. Chan eil an còmhdach seo air a chreimeadh leis an stuth a tha air a stòradh a-staigh, agus ’s e còmhdach snàithleach-lùbte neartaichte le roisinn a th’ anns an t-sreath a-muigh, air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus a’ mhòr-chuid den luchd cuideim taobh a-staigh an t-soithich cuideim a ghiùlan.

Structar soitheach cuideim snàithleach-cheangailte: Tha ceithir cruthan structarail air soithichean cuideim stuth co-dhèanta sa mhòr-chuid: siolandair, cruinn, fàinneach, agus ceart-cheàrnach. Tha soitheach cruinn air a dhèanamh suas de earrann siolandair agus dà cheann. Tha soithichean cuideim meatailt air an dèanamh ann an cumaidhean sìmplidh, le tasgaidhean neart a bharrachd anns an t-slighe aiseach. Fo chuideam a-staigh, tha cuideaman fada is domhan-leud soitheach cruinn co-ionann, agus tha e leth cuideam cuairteachaidh soitheach siolandair. Tha neart co-ionann aig stuthan meatailt anns a h-uile taobh; mar sin, tha soithichean meatailt cruinn air an dealbhadh airson neart co-ionann agus tha an ìre as ìsle de mhais aca airson meud agus cuideam sònraichte. Tha staid cuideam soitheach cruinn air leth freagarrach, agus faodar balla an t-soithich a dhèanamh cho tana. Ach, air sgàth an duilgheadas nas motha ann a bhith a’ dèanamh soithichean cruinn, mar as trice chan eil iad air an cleachdadh ach ann an tagraidhean sònraichte leithid soithichean fànais. Tha soithichean cumadh fàinne tearc ann an cinneasachadh gnìomhachais, ach tha an structar aca fhathast riatanach ann an suidheachaidhean sònraichte sònraichte. Mar eisimpleir, bidh soithichean fànais a’ cleachdadh an structair shònraichte seo gus làn fheum a dhèanamh de dh’àite cuibhrichte. Tha soithichean ceart-cheàrnach air an cleachdadh sa mhòr-chuid gus an fheum as motha a dhèanamh de dh’àite nuair a tha àite cuibhrichte, leithid càraichean tanca ceart-cheàrnach airson chàraichean agus càraichean tanca rèile. Mar as trice, is e soithichean le cuideam ìosal no cuideam àile a th’ anns na soithichean seo, agus is fheàrr cuideam nas aotroime.

Tha iom-fhillteachd structar soitheach cuideam stuth co-dhèanta, na h-atharrachaidhean obann anns na ceapan deiridh agus an tighead, agus an tighead agus an ceàrn caochlaideach aig na ceapan deiridh ag adhbhrachadh mòran dhuilgheadasan ann an dealbhadh, mion-sgrùdadh, àireamhachadh agus molltair. Aig amannan, chan e a-mhàin gum feum soithichean cuideam stuth co-dhèanta a bhith air an lùbadh aig diofar cheàrnan agus co-mheasan astair anns na ceapan deiridh, ach feumaidh iad cuideachd diofar dhòighean lùbaidh a rèir an structair. Aig an aon àm, feumar beachdachadh air buaidh nithean practaigeach leithid an co-èifeachd frithidh. Mar sin, chan urrainn ach dealbhadh structarail ceart agus reusanta stiùireadh ceart a thoirt do phròiseas cinneasachaidh lùbaidhstuth co-dhèantasoithichean cuideam, agus mar sin a’ dèanamh thoraidhean soithichean cuideam de stuth co-dhèanta aotrom a choinnicheas ri riatanasan dealbhaidh.

Stuthan airson soithichean cuideam le lotan snàithleach

Feumaidh neart àrd, modulas àrd, dùmhlachd ìosal, seasmhachd teirmeach, deagh fhliuchas roisinn, deagh phròiseasadh lùbach, agus teannachadh pasgan snàithleach èideadh a bhith aig an t-sreath snàithleach-lùbte, mar am prìomh phàirt giùlain luchd. Am measg nan stuthan snàithleach neartachaidh a thathas a’ cleachdadh gu cumanta airson soithichean cuideam co-dhèanta aotrom tha snàithleach gualain, snàithleach PBO, snàithleach aramid, agus snàithleach polyethylene le cuideam moileciuil fìor àrd.

Fibre carbain'S e stuth gualain snàithleach a th' ann an carbon agus 's e gualain am prìomh phàirt dheth. Tha e air a chruthachadh le bhith a' gualachadh ro-ruithearan snàithleach organach aig teòthachd àrd agus 's e stuth snàithleach àrd-choileanaidh a th' ann le susbaint gualain nas àirde na 95%. Tha feartan sàr-mhath aig snàithleach gualain, agus thòisich rannsachadh air còrr is 100 bliadhna air ais. 'S e stuth snàithleach leòn àrd-choileanadh neart àrd, modulas àrd, agus dùmhlachd ìosal a th' ann, air a chomharrachadh sa mhòr-chuid leis na leanas:

1. Dùmhlachd ìosal agus cuideam aotrom. Tha dùmhlachd snàithleach gualain 1.7 ~ 2 g / cm³, co-ionann ri 1/4 dùmhlachd stàilinn agus 1/2 dùmhlachd aloi alùmanaim.

2. Neart àrd agus modulas àrd: Tha a neart 4-5 tursan nas àirde na stàilinn, agus tha a modulas leaghan 5-6 tursan nas àirde na aloidhean alùmanum, a’ nochdadh ath-bheothachadh leaghan iomlan (Zhang Eryong agus Sun Yan, 2020). Faodaidh neart tensile agus modulas leaghan snàithleach gualain ruighinn 3500-6300 MPa agus 230-700 GPa, fa leth.

3. Co-èifeachd leudachaidh teirmeach ìosal: Bidh giùlan teirmeach snàithleach gualain a’ lùghdachadh le teòthachd ag àrdachadh, ga dhèanamh seasmhach an aghaidh fuarachadh is teasachadh luath. Cha sgàin e eadhon an dèidh fuarachadh bho mhìltean ceum Celsius gu teòthachd an t-seòmair, agus cha leaghadh e no cha bhog e ann an àile neo-ocsaideach aig 3000 ℃; cha bhith e brisg aig teòthachd leaghaidh.

4. Deagh sheasamh an aghaidh creimeadh: Tha snàithleach carbain neo-ghnìomhach do dh’aigéid agus faodaidh e seasamh an aghaidh aigéid làidir leithid searbhag haidreaclórach dùmhail agus searbhag sulfarach. A bharrachd air an sin, tha feartan aig co-dhèanamh snàithleach carbain leithid seasamh an aghaidh rèididheachd, deagh sheasmhachd cheimigeach, an comas gasaichean puinnseanta a ghabhail a-steach, agus meadhanachd neodron, gan dèanamh freagarrach gu farsaing ann an raointean aerospace, armachd, agus mòran raointean eile.

Nochd aramid, snàithleach organach air a cho-chur bho polyphthalamides aromatach, aig deireadh nan 1960an. Tha a dùmhlachd nas ìsle na dùmhlachd snàithleach gualain. Tha neart àrd aige, toradh àrd, deagh sheasamh buaidh, deagh sheasmhachd cheimigeach, agus seasamh teas, agus chan eil a phrìs ach leth prìs snàithleach gualain.snàithleanan aramidgu sònraichte tha na feartan a leanas aca:

1. Feartan meacanaigeach math. Tha snàithleach aramid na phoilimear sùbailte le neart teannachaidh nas àirde na polyesters àbhaisteach, cotan, agus nylon. Tha sìneadh nas motha aige, faireachdainn bog, agus snìomhachd mhath, a’ leigeil leis a bhith air a dhèanamh na shnàithleanan de dhiofar mhìnead agus fad.

2. Lasair-dhìonach agus teas-dhìonach sàr-mhath. Tha clàr-amais ocsaidean cuibhrichte aig aramid nas motha na 28, agus mar sin chan eil e a’ leantainn air a’ losgadh às deidh dha a bhith air a thoirt far lasair. Tha deagh sheasmhachd teirmeach aige, faodar a chleachdadh gu leantainneach aig 205℃, agus cumaidh e neart àrd eadhon aig teòthachd os cionn 205℃. Aig an aon àm, tha teòthachd lobhadh àrd aig snàithleanan aramid, a’ cumail neart àrd eadhon aig teòthachd àrd, agus chan eil iad a’ tòiseachadh air carbonachadh ach aig teòthachd os cionn 370℃.

3. Feartan ceimigeach seasmhach. Tha snàithleanan aramid a’ nochdadh strì an aghaidh a’ mhòr-chuid de cheimigean, faodaidh iad seasamh an aghaidh a’ mhòr-chuid de dh’aigéid neo-organach, agus tha deagh strì an aghaidh alcalin aig teòthachd an t-seòmair.

4. Feartan meacanaigeach sàr-mhath. Tha feartan meacanaigeach air leth aige leithid neart fìor àrd, modulas àrd, agus cuideam aotrom. Tha a neart 5-6 uiread nas motha na uèir stàilinn, tha a modulas leaghan 2-3 uiread nas motha na uèir stàilinn no snàithleach glainne, tha a chruas dà uiread na uèir stàilinn, agus chan eil a chuideam ach 1/5 de chuideam uèir stàilinn. Tha snàithleanan polyamide cùbhraidh air a bhith nan stuthan snàithleach àrd-choileanaidh a thathas a’ cleachdadh gu farsaing o chionn fhada, gu sònraichte freagarrach airson soithichean cuideam itealain is aerospace le riatanasan teann airson càileachd agus cumadh.

Chaidh snàithleach PBO a leasachadh anns na Stàitean Aonaichte anns na 1980n mar stuth neartachaidh airson stuthan co-dhèanta a chaidh a leasachadh airson gnìomhachas an aerospace. Tha e mar aon de na buill as gealltanach den teaghlach polyamide anns a bheil todhar aromatach heterocyclic agus tha e aithnichte mar an super fiber den 21mh linn. Tha feartan fiosaigeach is ceimigeach sàr-mhath aig snàithleach PBO; tha a neart, a mhodal elastagach, agus a sheasamh teas am measg an fheadhainn as fheàrr de na snàithleanan uile. A bharrachd air an sin, tha strì an aghaidh buaidh, strì an aghaidh sgrìobadh, agus seasmhachd tomhasach sàr-mhath aig snàithleach PBO, agus tha e aotrom agus sùbailte, ga dhèanamh na stuth aodaich air leth freagarrach. Tha na prìomh fheartan a leanas aig snàithleach PBO:

1. Feartan meacanaigeach sàr-mhath. Tha neart de 5.8 GPa agus modúl leaghanachd de 180 GPa aig toraidhean snàithleach PBO àrd-inbhe, an ìre as àirde am measg snàithleach ceimigeach a th’ ann mar-thà.

2. Seasmhachd teirmeach sàr-mhath. Faodaidh e seasamh an aghaidh teòthachd suas ri 600℃, le clàr-amais cuibhrichte de 68. Chan eil e a’ losgadh no a’ crìonadh ann an lasair, agus tha an aghaidh teas agus an dìon-teine ​​aige nas àirde na snàithleach organach sam bith eile.

Mar shnàithleach àrd-choileanaidh den 21mh linn, tha feartan fiosaigeach, meacanaigeach agus ceimigeach air leth aig snàithleach PBO. Tha a neart agus a mhodal leaghanachd dà uair nas motha na snàithleach aramid, agus tha e an aghaidh teas agus lasair nas motha na polyamide meta-aramid. Tha a fheartan fiosaigeach agus ceimigeach gu tur nas fheàrr na feartan snàithleach aramid. Faodaidh snàithleach PBO le trast-thomhas de 1mm nì a thogail le cuideam suas ri 450kg, agus tha a neart nas motha na 10 uiread nas motha na snàithleach stàilinn.

Fibre polyethylene cuideam moileciuil fìor àrd, ris an canar cuideachd snàithleach polyethylene àrd-neart, àrd-mhodalus, 's e an snàithleach leis an neart sònraichte agus am modalus sònraichte as àirde san t-saoghal. 'S e snàithleach a th' ann air a shnìomh bho polyethylene le cuideam moileciuil eadar 1 millean agus 5 millean. Tha na feartan a leanas aig snàithleach polyethylene cuideam moileciuil ultra-àrd sa mhòr-chuid:

1. Neart sònraichte àrd agus modulas sònraichte àrd. Tha a neart sònraichte còrr is deich uiread nas motha na neart uèir stàilinn den aon earrann-tarsainn, agus chan eil a modulas sònraichte ach san dàrna àite às dèidh snàithleach gualain sònraichte. Mar as trice, tha a chuideam moileciuil nas motha na 10, le neart tensile de 3.5 GPa, modulas elastagach de 116 GPa, agus sìneadh de 3.4%.

2. Dlùths ìosal. San fharsaingeachd, tha an dùmhlachd aige eadar 0.97 agus 0.98 g/cm³, agus mar sin faodaidh e fleòdradh air uisge.

3. Leudachadh ìosal aig briseadh. Tha comas làidir aige airson lùth a ghabhail a-steach, strì an aghaidh buaidh is gearraidh, strì an aghaidh sìde sàr-mhath, agus tha e an aghaidh ghathan ultraviolet, neodronan, agus ghathan gamma. Tha comas àrd aige cuideachd airson lùth sònraichte a ghabhail a-steach, seasmhachd dielectric ìosal, tar-chuir tonn electromagnetic àrd, agus strì an aghaidh creimeadh ceimigeach, a bharrachd air deagh strì an aghaidh caitheamh agus beatha lùbadh fhada.

Tha mòran fheartan sàr-mhath aig snàithleach polyethylene, a’ nochdadh buannachd mhòr anns ansnàithleach àrd-choileanaidhmargaidh. Bho loidhnichean-mòraidh ann an raointean ola far a’ chladaich gu stuthan co-dhèanta aotrom àrd-choileanaidh, tha buannachdan mòra aige ann an cogadh an latha an-diugh, a bharrachd air ann an roinnean itealain, fànais-adhair agus mara, a’ cluich pàirt chudromach ann an uidheamachd dìon agus raointean eile.