Препрег UIN-36T из однонаправленного углеродного волокна

UIN-36T однонаправленный препрег из углеродного волокна: предпочтительное решение для высокопрочных композиционных материалов в различных областях

В областях аэрокосмической промышленности, высококлассных автомобилей, промышленного оборудования, а также товаров для культуры и спорта требования к лёгкости, высокой прочности и адаптации материалов к конкретным условиям эксплуатации становятся всё более жёсткими. Однонаправленная препрег-лента UIN-36T из углеродного волокна основана на модуле волокна 36 ГПа (36TON) как ключевом показателе производительности. Она совместима с областями применения однонаправленного препрега из углеродного волокна 30T и охватывает несколько вариантов поверхностной плотности углеродного волокна: 25 г, 30 г, 75 г и 100 г. Поддерживаются индивидуальные заказы по ширине — от 0,9 до 1,3 метра, а также возможность регулировки системы смол по требованию. Благодаря комплексным преимуществам высокой прочности, низкой плотности, высокой усталостной стойкости и отличной формоустойчивости материал обеспечивает надёжную поддержку при производстве труб и плит из углеродного волокна, а также деталей различной формы, удовлетворяя индивидуальные потребности несущих конструкций в аэрокосмической отрасли, компонентов кузова автомобилей, изделий высокого класса для культуры и спорта, преодолевая ограничения традиционных материалов по показателям производительности и технологической адаптации.

Основные преимущества: тройная гарантия отличной производительности, гибкой настройки и адаптации ко всем сценариям использования

1. Высокомодульное ядро 36 ГПа, закладывающее основу надежности несущих конструкций

Основная конкурентоспособность препрега UIN-36T из однонаправленного углеродного волокна заключается в модуле волокна 36 ГПа, что позволяет достигать более высокой жесткости при меньшем весе в несущих конструкционных элементах и обеспечивает совместимость со средними и высокими уровнями прочности препрегов из однонаправленного углеродного волокна 30T, что делает его более универсальным. Конструкция с однонаправленным расположением волокон (с однородностью направления волокон 99,8 %) максимально раскрывает осевые механические свойства углеродных волокон. По результатам авторитетных испытаний, прочность на растяжение под углом 0° может превышать 2600 МПа, что на 28 % выше, чем у обычного препрега из однонаправленного углеродного волокна 30T; прочность на изгиб превышает 2000 МПа, а при длительных динамических нагрузках, таких как вибрации при полете самолета или удары на высокой скорости автомобиля, коэффициент сохранения усталостной прочности по-прежнему превышает 88 %, что значительно выше отраслевого среднего показателя в 80 %, обеспечивая стабильность основных конструкционных элементов при длительной эксплуатации.

В то же время плотность продукта строго контролируется на уровне не менее 5%, чтобы обеспечить равномерное распределение углеродных волокон в препреги, исключая слабые участки, вызванные местной недостаточностью волокна. В качестве примера рассмотрим крылья самолетов в аэрокосмической отрасли: после применения однонаправленного углепластика UIN-36T вес компонентов снизился на 48% по сравнению с традиционными алюминиевыми сплавами, при этом жесткость увеличилась на 35%, что напрямую снижает расход топлива и взлетную нагрузку самолета; при использовании в высоконапорных сосудах промышленного оборудования их высокая прочность позволяет уменьшить толщину стенок сосуда на 28% и повысить допустимое давление до более чем 45 МПа, обеспечивая баланс между безопасностью и требованием к легкости.

2. Покрытие множества спецификаций по поверхностной плотности, точное соответствие требованиям к эксплуатационным характеристикам в различных сценариях

Продукт основан на диверсифицированной системе спецификаций поверхностной плотности углеродного волокна, варьирующейся от сверхтонкой 25 граммов/квадратный метр до тяжелой 100 граммов/квадратный метр. Его можно гибко выбирать в зависимости от требований к весу и прочности различных компонентов в разных областях, обеспечивая эффективную адаптацию за счёт «подбора по требованию»:

• сверхтонкие спецификации 25 г и 30 г: отличаются «максимальной лёгкостью», подходят для высококачественных культурно-спортивных товаров и прецизионных компонентов, таких как удочки и клюшки для гольфа. Удочка из препрега углеродного волокна 25 г весит на 18 % меньше, чем обычные углеродные удочки, и обладает лучшей ударной вязкостью. Она выдерживает тяговое усилие рыб весом более 5 кг, не ломаясь. Спецификация 30 г используется для лыжных палок, чтобы обеспечить сопротивление изгибу при одновременном снижении весовой нагрузки на спортсменов во время замаха, повышая точность движений и взрывную силу.
• средняя спецификация 75 г: Сочетание легкого веса и структурной устойчивости, с акцентом на автомобильную промышленность и железнодорожные перевозки, например, рамы дверей спортивных автомобилей и кронштейны сидений метро. Детали автомобильных дверей из препрега углеродного волокна 75 г имеют снижение веса на 42 % по сравнению с металлическими деталями и повышение ударопрочности на 25 %. Они могут эффективно смягчать силу удара при авариях; при использовании в качестве кронштейна сиденья метро позволяет снизить вес транспортного средства на 12 %, обеспечивая при этом отсутствие деформации конструкции при длительном использовании за счёт высокой жёсткости.
• высоковесный вариант 100 г: с акцентом на «высокопрочную несущую способность», подходит для основных конструкционных элементов авиакосмической и промышленной техники, таких как хвостовые оперения самолетов и трубопроводы высокого давления. Хвостовое оперение самолета, изготовленное из этого материала, способно выдерживать экстремальные воздушные потоки и сохранять стабильную работу даже в условиях высокогорья и низких температур до -50 ℃; при использовании в трубопроводах высокого давления обеспечивается бесшовное формование методом намотки, с допустимым давлением свыше 48 МПа, что отвечает требованиям транспортировки под высоким давлением в химической и энергетической отраслях.

Все спецификации поддерживают возможность настройки ширины от 0,9 метра до 1,3 метра, что уменьшает количество стыков при производстве крупногабаритных деталей и снижает технологические затраты и риски качества на стыках.

3. Комплексные преимущества характеристик для работы в сложных эксплуатационных условиях

Помимо основных механических свойств, препрег из однонаправленного углеродного волокна UIN-36T также обладает многомерными эксплуатационными преимуществами, что позволяет адаптироваться к сложным условиям использования в различных областях:
Гашение вибрации и износостойкость: продукт обладает превосходными характеристиками гашения вибрации, эффективно поглощая вибрационную энергию, снижает шум и износ компонентов в узлах, склонных к вибрации, таких как шасси автомобилей и промышленные станки; коэффициент трения составляет всего 0,16 (для обычных металлов около 0,5), а износостойкость на 22% выше, чем у обычного препрега из углеродного волокна. Подходит для условий с частым трением, таких как механические соединения и передаточные элементы, увеличивая срок службы.

• Стойкость к коррозии и длительный срок службы: Система смолы использует модифицированную формулу, устойчивую к кислотам и щелочам, а срок службы в агрессивных средах, таких как морские суда и химическое оборудование, может достигать более 14 лет, что на 45% дольше, чем у обычной пропитки из углеродного волокна. Например, при использовании в конструкциях опор палубы судна она способна противостоять коррозии морской соленой брызгами, предотвращать разрушение конструкции из-за старения материала и снижать частоту и стоимость технического обслуживания.
• Высокая пластичность и простота обработки: Изделие может быть изготовлено в виде детали любой формы в соответствии с формой пресс-формы, будь то сложная криволинейная поверхность стенки салона самолета или обтекаемая конструкция шасси спортивного автомобиля, плотно прилегая к пресс-форме, при этом погрешность размерной точности после формовки контролируется в пределах ±0,2 мм. В процессе обработки волокна менее склонны к образованию ворса и расслоению, процент отходов составляет менее 6%, что значительно ниже отраслевого среднего показателя в 10%, что существенно снижает производственные затраты.

4. Настройка системы смолы, расширение границ применения в различных сценариях

В отличие от традиционных препрегов с фиксированными формулами, однонаправленные углеродные препреги UIN-36T поддерживают регулировку системы смолы по требованию и могут оптимизировать свои характеристики в соответствии со специфическими потребностями различных областей, что дополнительно расширяет границы их применения:

• В аэрокосмической отрасли используются термостойкие смолы, позволяющие сохранять стабильные свойства препрега при температурах выше 140 °C, что делает его пригодным для использования в элементах, окружающих авиационные двигатели, а также в конструкциях корпусов космических аппаратов.
• В автомобильной промышленности применяются быстротвердеющие смолы, сокращающие время отверждения до менее чем 28 минут, что повышает эффективность массового производства деталей кузова спортивных автомобилей и соответствует высоким темпам производства в автомобильной промышленности.
• В областях океанического и химического машиностроения коррозионностойкие смолы используются для повышения устойчивости материалов к морской воде и химическим реагентам. Например, при использовании в химических трубопроводах высокого давления они предотвращают эрозию материалов под воздействием кислых и щелочных сред, обеспечивая безопасность транспортировки.
• В области высококачественных культурно-спортивных товаров применяются высокопрочные смолы, повышающие устойчивость изделий к ударным и изгибающим нагрузкам. Например, стержни клюшек для гольфа за счёт высокой прочности смолы могут гасить удар при случайном столкновении, что предотвращает их поломку и увеличивает долговечность изделия.

5. Дифференцированный дизайн, формирование барьеров рыночной конкуренции

• Технологическое отличие: Самостоятельно разработанный процесс обработки поверхности углеродного волокна увеличивает прочность сцепления между углеродным волокном и смолой на 38%, решая проблему отслаивания на границе раздела, которая часто возникает в традиционных препрегах; выбор волокон с модулем упругости 36 ГПа не только соответствует требованиям для средних и высокопрочных применений, но также обеспечивает более низкую стоимость и значительные преимущества в соотношении цена-качество по сравнению с продуктами высокого модуля выше 40Т.
• Дифференциация услуг: Помимо индивидуальных спецификаций и смол, мы также предоставляем сопутствующую технологическую поддержку, например, оптимизацию параметров горячего прессования для клиентов из аэрокосмической отрасли и руководство по технологиям формования для автопроизводителей, помогая клиентам быстро решать технические проблемы в производстве и снижая барьеры внедрения.
• Дифференциация по стоимости: Благодаря массовому производству и оптимизации процессов стоимость широко используемых спецификаций, таких как 25 г и 30 г, контролируется на уровне ниже среднего по отрасли на 12%, что предоставляет клиентам возможность выбора «высокой производительности + высокой экономичности», особенно в чувствительных к стоимости областях, таких как высококачественные культурные и спортивные товары и тюнинг автомобилей, что делает продукт более конкурентоспособным на рынке.