nûçe

Qata hundirîn a konteynirek zextê ya bi fîber pêçayî bi giranî avahiyek pêçayî ye, ku karê wê yê sereke ew e ku wekî astengiyek morkirinê tevbigere da ku rê li ber rijandina gaz an şilava bi zexta bilind a ku di hundurê de hatî hilanîn bigire, di heman demê de qata derve ya bi fîber pêçayî jî biparêze. Ev qat ji hêla materyalê hilanînê yê hundurîn ve nayê zînkirin, û qata derve qatek bi fîber pêçayî ya bi rezîn ve xurtkirî ye, ku bi giranî ji bo hilgirtina piraniya barê zextê di hundurê konteynirê zextê de tê bikar anîn.

Avahiya konteynerên zextê yên bi pêçandina fîberê: Konteynerên zextê yên ji materyalên kompozît bi giranî bi çar şêweyên avahîsaziyê têne: silindirî, giloverî, halqeyî û çargoşeyî. Konteynerên dorhêl ji beşek silindirî û du seriyan pêk tê. Konteynerên zextê yên metalî bi şêweyên hêsan têne çêkirin, bi rezervên hêza zêde di rêça eksîyal de. Di bin zexta navxweyî de, stresên dirêjahî û latîtudînî yên konteynerên dorhêlî wekhev in, û ew nîvê stresa dorhêlî ya konteynerên silindirî ye. Materyalên metalî di hemî aliyan de xwedî hêza wekhev in; ji ber vê yekê, konteynerên metalî yên giloverî ji bo hêza wekhev têne sêwirandin û ji bo qebareyek û zextek diyarkirî girseya herî kêm heye. Rewşa stresê ya konteynerên giloverî îdeal e, û dîwarê konteynerê dikare ya herî zirav were çêkirin. Lêbelê, ji ber dijwarbûna mezintir di çêkirina konteynerên giloverî de, ew bi gelemperî tenê di serîlêdanên taybetî de wekî keştîyên fezayê têne bikar anîn. Konteynerên bi şiklê halqeyî di hilberîna pîşesaziyê de kêm in, lê avahiya wan hîn jî di hin rewşên taybetî de pêdivî ye. Mînakî, keştîyên fezayê vê avahiya taybetî bikar tînin da ku ji cîhê sînorkirî bi tevahî sûd werbigirin. Konteynerên çargoşeyî bi giranî têne bikar anîn da ku dema ku cîh sînorkirî be, karanîna cîhê herî zêde bikin, wekî tankên çargoşeyî ji bo otomobîlan û tankên trênê. Ev konteyner bi gelemperî konteynerên zexta nizm an jî atmosferîk in, û giraniya wan siviktir tê tercîh kirin.

Aloziya avahiya konteynerên zextê yên ji materyalên kompozît, guhertinên ji nişka ve di serpoşên dawiyê û qalindahiya wan de, û qalindahî û goşeya guherbar a serpoşên dawiyê gelek zehmetiyan tînin ji bo sêwirandin, analîzkirin, hesabkirin û qalibkirinê. Carinan, konteynerên zextê yên ji materyalên kompozît ne tenê hewceyê pêçandina bi goşeyên cûda û rêjeyên leza cûda di serpoşên dawiyê de ne, lê di heman demê de li gorî avahiyê rêbazên pêçandinê yên cûda jî hewce dikin. Di heman demê de, divê bandora faktorên pratîkî yên wekî katsayiya rijandinê were hesibandin. Ji ber vê yekê, tenê sêwirana avahiyî ya rast û maqûl dikare pêvajoya hilberîna pêçandinê bi rêkûpêk rêber bike.materyalê kompozîtkonteynerên zextê, ​​bi vî rengî hilberên konteynerên zextê yên ji materyalên kompozît ên sivik hilberînin ku hewcedariyên sêwiranê bicîh tînin.

Materyalên ji bo Keştiyên Zextê yên Birîndar ên Fîberê

Çîna fîber-pêçayî, wekî pêkhateya sereke ya hilgirtina barê, divê xwedî hêz, modulus bilind, densiteya nizm, aramiya germî, şilbûna baş a rezînê, pêvajoya baş a pêçandinê, û tengbûna yekreng a çîta fîberê be. Materyalên fîberê yên xurtkirinê yên ku bi gelemperî ji bo konteynerên zextê yên kompozît ên sivik têne bikar anîn ev in: fîbera karbonê, fîbera PBO, fîbera aramîd, û fîbera polîetîlen a giraniya molekulî ya ultra-bilind.

Fîbera karbonêmadeyek karbonî ya fîberî ye ku pêkhateya wê ya sereke karbon e. Ew bi karbonîzekirina pêşengên fîberên organîk di germahiyên bilind de tê çêkirin û madeyek fîberî ya performansa bilind e ku rêjeya karbonê ji %95 derbas dibe. Fîbera karbonê xwedî taybetmendiyên hêja ye, û lêkolînên li ser wê zêdetirî 100 sal berê dest pê kirine. Ew madeyek fîberî ya pêçayî ya performansa bilind a bi hêz, modulus bilind, û densiteya nizm e, ku bi giranî bi van taybetmendiyan tê xuyang kirin:

1. Tîrbûna kêm û giraniya sivik. Tîrbûna fîbera karbonê 1.7~2 g/cm³ e, ku wekhevî 1/4 tîrbûna pola û 1/2 tîrbûna alloya alumînyûmê ye.

2. Hêza bilind û modulusa bilind: Hêza wê 4-5 caran ji pola bilindtir e, û modulusa elastîk a wê 5-6 caran ji alloyên aluminium bilindtir e, û vegerandina elastîk a mutleq nîşan dide (Zhang Eryong û Sun Yan, 2020). Hêza kişandinê û modulusa elastîk a fîbera karbonê dikarin bi rêzê ve bigihîjin 3500-6300 MPa û 230-700 GPa.

3. Koefîsyenta nizm a berfirehbûna germî: Germahiya fîbera karbonê bi zêdebûna germahiyê kêm dibe, ev yek jî wê li hember sarbûn û germkirina bilez berxwedêr dike. Tewra piştî sarbûnê ji çend hezar pileya Celsiusê heta germahiya odeyê jî naşkê, û di atmosferek ne-oksîdker de di 3000℃ de nahele û nerm nabe; di germahiya şilekê de naşkê.

4. Berxwedana baş a li hember korozyonê: Fîbera karbonê li hember asîdan bêbandor e û dikare li hember asîdên bihêz ên wekî asîda hîdroklorîk a konsantre û asîda sulfurîk bisekine. Wekî din, kompozîtên fîbera karbonê xwedî taybetmendiyên wekî berxwedana tîrêjê, aramiya kîmyewî ya baş, şiyana vegirtina gazên jehrîn û nermbûna notronê ne, ku wan di warên hewavaniyê, leşkerî û gelek warên din de bi berfirehî bikar tîne.

Aramîd, fîbereke organîk e ku ji polîftalamîdên aromatîk tê sentezkirin, di dawiya salên 1960an de derketiye holê. Tîrbûna wê ji ya fîbera karbonê kêmtir e. Ew xwedî hêz, berhemdariya bilind, berxwedana baş a li hemberî bandorê, aramiya kîmyewî ya baş û berxwedana germê ye, û bihayê wê tenê nîvê fîbera karbonê ye.Rîşên Aramîdêbi piranî xwedî taybetmendiyên jêrîn e:

1. Taybetmendiyên mekanîkî yên baş. Rîşala aramîdê polîmerek nerm e ku hêza kişandinê ji polîester, pembû û naylonê ya asayî bilindtir e. Ew dirêjtir dibe, hestek nerm a destan heye, û zivirîna wê baş e, ku dihêle ku ew bibe rîşalên bi ziravî û dirêjahiyên cûda.

2. Berxwedana agir û germê pir baş e. Aramîd xwedî îndeksa oksîjenê ya sînorker a ji 28-an mezintir e, ji ber vê yekê piştî ku ji agir tê derxistin berdewam naşewite. Ew xwedan aramiya germî ya baş e, dikare di 205℃ de bi berdewamî were bikar anîn, û tewra di germahiyên jortir ji 205℃ de jî berxwedana xwe ya bilind diparêze. Di heman demê de, fîberên aramîdê xwedî germahiyek hilweşînê ya bilind in, tewra di germahiyên bilind de jî berxwedana xwe ya bilind diparêzin, û tenê di germahiyên jortir ji 370℃ de dest bi karbonîzekirinê dikin.

3. Taybetmendiyên kîmyewî yên sabît. Rîşalên aramîdê li hember piraniya kîmyewiyan berxwedanek pir baş nîşan didin, dikarin li hember piraniya rêjeyên bilind ên asîdên neorganîk li ber xwe bidin, û di germahiya odeyê de berxwedana wan a baş a alkaliyê heye.

4. Taybetmendiyên mekanîkî yên hêja. Xwedî taybetmendiyên mekanîkî yên berbiçav e wek hêza pir bilind, modulusa bilind, û giraniya sivik. Hêza wê 5-6 caran ji têla pola ye, modulusa elastîk a wê 2-3 caran ji têla pola an jî fîbera cam e, hişkbûna wê du caran ji têla pola ye, û giraniya wê tenê 1/5 ji têla pola ye. Fîberên polîamîd ên aromatîk demek dirêj e ku bi berfirehî wekî materyalên fîberê yên performansa bilind têne bikar anîn, bi taybetî ji bo keştîyên zextê yên hewavaniyê û firînê yên bi daxwazên hişk ji bo kalîte û şeklê guncan in.

Fîbera PBO di salên 1980an de li Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê wekî materyalek xurtkirinê ji bo materyalên kompozît ên ku ji bo pîşesaziya hewavaniyê hatine pêşve xistin hate pêşxistin. Ew yek ji endamên herî sozdar ên malbata polîamîdê ye ku pêkhateyên aromatîk ên heterosîklîk dihewîne û wekî fîbera super a sedsala 21an tê zanîn. Fîbera PBO xwedan taybetmendiyên fîzîkî û kîmyewî yên hêja ye; hêz, modula elastîk û berxwedana wê ya germê di nav çêtirîn hemî fîberan de ne. Wekî din, fîbera PBO xwedan berxwedana bandorê, berxwedana aşînê û aramiya pîvanî ya hêja ye, û sivik û nerm e, ku ew dike materyalek tekstîlê ya îdeal. Fîbera PBO xwedan taybetmendiyên sereke yên jêrîn e:

1. Taybetmendiyên mekanîkî yên hêja. Berhemên fîbera PBO yên asta bilind xwedî hêzek 5.8 GPa û modulek elastîk a 180 GPa ne, ku di nav fîberên kîmyewî yên heyî de ya herî bilind e.

2. Aramiya germî ya pir baş. Dikare li hember germahiyên heta 600℃ bisekine, bi îndeksa sînorkirî ya 68. Di agir de naşewite û naçilmise, û berxwedana wê ya germî û berxwedana wê ya agir ji her fîbera organîk a din bilindtir e.

Wek fîbereke sedsala 21an a bi performansa ultra bilind, fîbera PBO xwedî taybetmendiyên fîzîkî, mekanîkî û kîmyewî yên berbiçav e. Hêz û modula wê ya elastîk du qat ji fîbera aramîdê zêdetir e, û xwedî berxwedana germê û berxwedana agir a polîamida meta-aramîdê ye. Taybetmendiyên wê yên fîzîkî û kîmyewî bi tevahî ji yên fîbera aramîdê zêdetir in. Fîbereke PBO ya bi qûtra 1 mm dikare tiştekî ku giraniya wê heta 450 kg e hilde, û hêza wê ji fîbera pola 10 qat zêdetir e.

Fîbera polîetîlenê ya giraniya molekulî ya pir bilind, ku wekî fîbera polîetîlenê ya bi hêz û modula bilind jî tê zanîn, fîbera ku xwedî hêz û modula taybetî ya herî bilind a cîhanê ye. Ew fîberek e ku ji polîetîlenê tê çêkirin û giraniya wê ya molekulî di navbera 1 milyon û 5 milyon de ye. Fîbera polîetîlenê ya bi giraniya molekulî ya pir bilind bi giranî xwedî taybetmendiyên jêrîn e:

1. Hêza taybet a bilind û modulusa taybet a bilind. Hêza wê ya taybet ji deh qatan zêdetir ji têla pola ya heman beşê xaçerêyî ye, û modulusa wê ya taybet tenê piştî fîbera karbonê ya taybet di rêza duyemîn de ye. Bi gelemperî, giraniya wê ya molekulî ji 10 mezintir e, bi hêza kişandinê ya 3.5 GPa, modulusa elastîk a 116 GPa, û dirêjkirina 3.4%.

2. Tîrbûna wê kêm e. Tîrbûna wê bi gelemperî 0.97~0.98 g/cm³ e, ku dihêle ew li ser avê biherike.

3. Dirêjbûneke kêm di şikestinê de. Kapasîteyeke wê ya bihêz a vegirtina enerjiyê, berxwedana wê ya hêja li hember bandor û birîn, berxwedana wê ya hêja li hember hewayê, û li hember tîrêjên ultraviyole, notron û tîrêjên gama berxwedêr e. Her wiha xwediyê vegirtina enerjiya taybet a bilind, sabîta dîelektrîk a nizm, veguhestina pêlên elektromagnetîk ên bilind, û berxwedana wê li hember korozyona kîmyewî, û her wiha berxwedana wê ya baş li hember aşînê û temenê wê yê dirêj ê xwarbûnê ye.

Fîbera polîetîlenê xwedî gelek taybetmendiyên bilind e, ku di avantajên girîng de avantajek girîng nîşan dide.fîbera performansa bilindbazar. Ji xetên lengerkirinê li zeviyên petrolê yên deryayî bigire heya materyalên kompozît ên sivik ên performansa bilind, ew di şerê nûjen de, û her weha di sektorên hewavanî, hewavanî û deryayî de avantajên mezin nîşan dide, di alavên parastinê û warên din de roleke girîng dilîze.