Il composito plastico rinforzato con fibra di carbonio (CFRP) è un materiale leggero e resistente che può essere utilizzato per realizzare un'ampia gamma di prodotti utilizzati nella vita di tutti i giorni. È un termine usato per descrivere compositi rinforzati con fibre con fibra di carbonio come principale componente strutturale. Si noti che la "P" in CFRP può anche indicare "plastica" piuttosto che "polimero".

In genere, i compositi CFRP utilizzano resine termoindurenti come epossidiche, poliestere o esteri vinilici. Nonostante l'uso di resine termoplastiche nei compositi CFRP, "compositi termoplastici rinforzati con fibra di carbonio" utilizza spesso il proprio acronimo, compositi CFRTP.

Conoscere la terminologia e gli acronimi è importante quando si lavora con i compositi o nell'industria dei compositi. Ancora più importante, è necessario comprendere le proprietà dei compositi FRP e dei vari materiali di rinforzo come la fibra di carbonio.

Proprietà dei compositi CFRP

I compositi rinforzati con fibra di carbonio sono diversi dagli altri compositi FRP che utilizzano materiali tradizionali come la fibra di vetro o la fibra di arylon. I vantaggi dei compositi CFRP includono:

Peso leggero: i tradizionali compositi rinforzati con fibra di vetro che utilizzano fibra di vetro continua e il 70% di fibra di vetro (peso del vetro/peso lordo) hanno tipicamente una densità di 0,065 libbre/pollice cubo. Un composito CFRP con lo stesso peso di fibra del 70% potrebbe tipicamente avere una densità di 0,055 lb/pollice cubo.

Maggiore resistenza: i compositi in fibra di carbonio non solo pesano meno, ma i compositi CFRP sono più resistenti e rigidi per unità di peso. Questo è vero quando si confrontano i compositi in fibra di carbonio con le fibre di vetro, e ancora di più quando si confrontano i metalli.

Ad esempio, confrontando l'acciaio con i compositi CFRP, una buona regola empirica è che una struttura in fibra di carbonio della stessa resistenza pesa tipicamente 1/5 dell'acciaio. Puoi immaginare perché le case automobilistiche stiano cercando di utilizzare la fibra di carbonio anziché l'acciaio.

Quando si confrontano i compositi CFRP con l'alluminio (uno dei metalli più leggeri utilizzati), il presupposto standard è che una struttura in alluminio della stessa resistenza potrebbe pesare 1,5 volte di più di una struttura in fibra di carbonio.

Naturalmente, ci sono molte variabili che possono cambiare questo confronto. Gradi e qualità dei materiali possono variare e per i compositi è necessario considerare il processo di produzione, la struttura delle fibre e la qualità.

Svantaggi dei compositi CFRP

Costo: Per quanto sorprendente sia il materiale, c'è un motivo per cui la fibra di carbonio non può essere utilizzata in ogni situazione. Attualmente, il costo dei compositi CFRP è troppo elevato in molti casi. A seconda delle attuali condizioni di mercato (domanda e offerta), del tipo di fibra di carbonio (grado aerospaziale rispetto a quello commerciale) e delle dimensioni del fascio, i prezzi della fibra di carbonio possono variare in modo significativo.

In base alla libbra, la fibra di carbonio può costare da cinque a 25 volte di più della fibra di vetro. La differenza è ancora maggiore quando si confrontano l'acciaio con i compositi CFRP.

Conduttività elettrica: questo può essere un vantaggio o meno per i compositi in fibra di carbonio, a seconda dell'applicazione. La fibra di carbonio è estremamente conduttiva, mentre la fibra di vetro è isolante. Molte applicazioni utilizzano la fibra di vetro invece della fibra di carbonio o del metallo, strettamente a causa della conduttività elettrica.

Ad esempio, nel settore dei servizi pubblici, molti prodotti richiedono l'uso di fibra di vetro. Questo è uno dei motivi per cui la scala utilizza la fibra di vetro come guida della scala. La possibilità di scosse elettriche è molto inferiore se la scala in fibra di vetro entra in contatto con il cavo di alimentazione. La situazione con le scale CFRP è diversa.

Sebbene il costo dei compositi CFRP rimanga elevato, i nuovi progressi tecnologici nella produzione continuano a fornire prodotti più convenienti. Si spera che, nel corso della nostra vita, vedremo la fibra di carbonio conveniente ampiamente utilizzata nelle applicazioni di consumo, industriali e automobilistiche.

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Xiamen LFT composite plastic Co., Ltd. è una società di marca che si concentra su LFT e LFRT. Serie in fibra di vetro lunga (LGF) e serie in fibra di carbonio lunga (LCF). L'LFT termoplastico dell'azienda può essere utilizzato per lo stampaggio a iniezione e l'estrusione di LFT-G e può essere utilizzato anche per lo stampaggio di LFT-D. Può essere prodotto in base alle esigenze del cliente: lunghezza 5~25mm. I termoplastici rinforzati a infiltrazione continua a fibra lunga dell'azienda hanno superato la certificazione del sistema ISO9001 e 16949 ei prodotti hanno ottenuto numerosi marchi e brevetti nazionali.