Alumiini- hiilikuitukomposiitti

Seuraa 
Viestejä4876
Liittynyt16.3.2005

Olisi mielenkiintoista tietää kuinka onnistuu. Kuuleman mukaan alumiini ja hiilikuitu muodostavat kemiallisen parin, jolloin tapahtuu sähköistä korroosiota. Tämän perusteella hiilikuitu ja alumiini pitäisi eristää toisistaan jollakin välikerroksella, kuten lasikuidulla. Toisaalta sähköinen korroosio aiheuttaa alumiinin pinnalle yleensä anodisointi-ilmiön, jolloin alumiini pinnottuu sähköä johtamattomalla keraamilla; alumiinioksidilla. Eli komposiitin korroosion voisi tällöin ilmeisesti sammuttaa itsensä; ellei sitten synny alumiinikarbidia, joka on veteen liukenevaa.

Voisiko toinen ratkaisu olla alumiinin anodisointi ennen komposiitin valmistamista? Vai estääkö alumiinioksidin huokoisuus tämän? Ainakin hapen kanssa kosketuksissa ollessa voisi ajatella että muodostuu jonkinlainen tasapaino, jossa sama määrä alumiinia hapettuu ja pelkistyy.

Toisaalta voisi ajatella että anodisoitaessa saadaan niin paksu kerros alumiinioksidia ettei komposiitissa pääse enää muodostumaan karbidia. Toisaalta mitä vaikuttaa alumiinioksidi pinnoitteen huokosten sulkeminen kuumassa vesikylvyssä muodostuvalla alumiinihydroksilla pinnoitteen sähkönjohtavuuteen?

Hiilikuidun ongelmana on murtumistaipumus, alumiini toisi hiilikuituun sitkeyttä.

Sivut

Kommentit (66)

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
Liittynyt7.8.2007

Ei onnistu ainakaan pitkäaikaisissa rakenteissa jotka ovat alttiina lämpötilan vaihtelulle ja kosteudelle.
Sen sijaan alumiini-lasikuitu komposiittia käytetään paljonkin (glare). Alumiinin saa periaatteessa hiilikuidunkestäväksi sopivalla kalliilla&myrkyllisellä kadmiumkerroksella, mutta ongelmaksi muodostuu pitkäaikaiskestävyys: jossain vaiheessa pienen murtuman seurauksena korroosiopari pääsee muodostumaan ja ongelmat alkavat. Kannattaa huomata, että hiusmurtuma voi syntyä pelkästä lämpötilan muutoksesta, se ei välttämättä vaadi ulkoista kuormaa (toisin kuin lasilla, hiilen lämpölaajenemiskerroin on hyvin pieni alumiiniin verrattuna).
Tietysti jos rakenne on sisätiloissa, homma voi toimia ilman mitään kikkailuja: korroosiohan vaatii sekä happea, että kosteutta, että yhteyden hiilen ja alumiinin välillä. Jos joku noista puuttuu, ei ongelmia tule.

totinen
Olisi mielenkiintoista tietää kuinka onnistuu. Kuuleman mukaan alumiini ja hiilikuitu muodostavat kemiallisen parin, jolloin tapahtuu sähköistä korroosiota. Tämän perusteella hiilikuitu ja alumiini pitäisi eristää toisistaan jollakin välikerroksella, kuten lasikuidulla. Toisaalta sähköinen korroosio aiheuttaa alumiinin pinnalle yleensä anodisointi-ilmiön, jolloin alumiini pinnottuu sähköä johtamattomalla keraamilla; alumiinioksidilla. Eli komposiitin korroosion voisi tällöin ilmeisesti sammuttaa itsensä; ellei sitten synny alumiinikarbidia, joka on veteen liukenevaa.

Voisiko toinen ratkaisu olla alumiinin anodisointi ennen komposiitin valmistamista? Vai estääkö alumiinioksidin huokoisuus tämän? Ainakin hapen kanssa kosketuksissa ollessa voisi ajatella että muodostuu jonkinlainen tasapaino, jossa sama määrä alumiinia hapettuu ja pelkistyy.

Toisaalta voisi ajatella että anodisoitaessa saadaan niin paksu kerros alumiinioksidia ettei komposiitissa pääse enää muodostumaan karbidia. Toisaalta mitä vaikuttaa alumiinioksidi pinnoitteen huokosten sulkeminen kuumassa vesikylvyssä muodostuvalla alumiinihydroksilla pinnoitteen sähkönjohtavuuteen?

Hiilikuidun ongelmana on murtumistaipumus, alumiini toisi hiilikuituun sitkeyttä.

Vierailija
totinen
Ilmeisesti sitten helpoin keino tehdä alumiini-hiilikuitukomposiittia on laittaa lasikuitukangas kerrosten väliin.



Ei kai siinä lasikuitua tarvita, eikös hartsi/gelgoat suojaa alumiinin kosteudelta.

Vierailija

Alumiinin eloksointi auttaa jos pintaan pitää saada toista ainetta.


Kuuleman mukaan alumiini ja hiilikuitu muodostavat kemiallisen parin, jolloin tapahtuu sähköistä korroosiota.

Ei pidä paikkansa.
Kemiallisen parin reaktio on kemiallinen reaktio. Sähkökemiallisen parin reaktio on sähkökemiallinen.
Sähköistä korroosiota ei ole olemassakaan.

Sähkökemiallinen (galvaaninen) korroosio syntyy ainoastaan metalli-metalli kombinaatiolle jos yhdistelmä on kosketuksessa elektrolyyttiin.

Kemiallinen korroosio taas toimii happo+metalli tai emäs+metalli periaatteella.

Hiilikuitu + alumiini ei tee mitään.

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
Liittynyt7.8.2007

Jahas. Sitten etsimään grafiitti sähkökemiallisesta korroosiosarjasta ja miettimään, mitä se siellä tekee..

KBolt

Sähkökemiallinen (galvaaninen) korroosio syntyy ainoastaan metalli-metalli kombinaatiolle jos yhdistelmä on kosketuksessa elektrolyyttiin.

Hiilikuitu + alumiini ei tee mitään.

Lippa Luke
Seuraa 
Viestejä484
Liittynyt18.12.2005
totinen
Olisi mielenkiintoista tietää kuinka onnistuu. Kuuleman mukaan alumiini ja hiilikuitu muodostavat kemiallisen parin, jolloin tapahtuu sähköistä korroosiota. Tämän perusteella hiilikuitu ja alumiini pitäisi eristää toisistaan jollakin välikerroksella, kuten lasikuidulla. Toisaalta sähköinen korroosio aiheuttaa alumiinin pinnalle yleensä anodisointi-ilmiön, jolloin alumiini pinnottuu sähköä johtamattomalla keraamilla; alumiinioksidilla. Eli komposiitin korroosion voisi tällöin ilmeisesti sammuttaa itsensä; ellei sitten synny alumiinikarbidia, joka on veteen liukenevaa.

Voisiko toinen ratkaisu olla alumiinin anodisointi ennen komposiitin valmistamista? Vai estääkö alumiinioksidin huokoisuus tämän? Ainakin hapen kanssa kosketuksissa ollessa voisi ajatella että muodostuu jonkinlainen tasapaino, jossa sama määrä alumiinia hapettuu ja pelkistyy.

Toisaalta voisi ajatella että anodisoitaessa saadaan niin paksu kerros alumiinioksidia ettei komposiitissa pääse enää muodostumaan karbidia. Toisaalta mitä vaikuttaa alumiinioksidi pinnoitteen huokosten sulkeminen kuumassa vesikylvyssä muodostuvalla alumiinihydroksilla pinnoitteen sähkönjohtavuuteen?

Hiilikuidun ongelmana on murtumistaipumus, alumiini toisi hiilikuituun sitkeyttä.





Mites tallainen GLARE materiaali jota AirBuss kayttaa?!

GLARE is a "GLAss-REinforced" Fibre Metal Laminate (FML), composed of several very thin layers of metal (usually aluminium) interspersed with layers of glass-fibre "pre-preg", bonded together with a matrix such as epoxy. The uni-directional pre-preg layers may be aligned in different directions to suit the predicted stress conditions.

Although GLARE is a composite material, its material properties and fabrication are very similar to bulk aluminum metal sheets. It has far less in common with composite structures when it comes to design, manufacture, inspection or maintenance. GLARE parts are constructed and repaired using mostly conventional metal material techniques.

Its major advantages over conventional aluminium are:

* better "damage tolerance" behaviour (especially impact and metal fatigue)

* better corrosion resistance

* better fire resistance

* lower specific weight

Furthermore, it is possible to "tailor" the material during design and manufacture such that the number, type and alignment of layers can suit the local stresses and shapes throughout the aircraft. This allows the production of double-curved sections, complex integrated panels or very large sheets, for example.

While a simple manufactured sheet of GLARE will be more expensive than an equivalent sheet of aluminium, considerable production savings can be made using the aforementioned optimisation. A structure properly designed for GLARE will be significantly lighter and less complex than an equivalent metal structure, will require less inspection and maintenance and enjoy a much longer lifetime-till failure, making it a cheaper, lighter and safer option overall.

Ihminen kuolee muutenkin… Miksi siis tapamme toisiamme? Me kuolemme ennemmin tai myöhemmin kuitenkin. Maa jää, mutta me poistumme. Miksi siis sotia maan vuoksi,..

Vierailija
KBolt
Missä on se toinen metalli ?

Pitää olla vieläpä jalompaa kuin alumiini...




Grafiitti lukeutuu galvaanisessa sarjassa kullan ja hopean väliin.

Ei kaikki ole kultaa mikä kiiltää, eikä kaikki ole metallia mikä johtaa sähköä.

Vierailija
Veikko
KBolt
Missä on se toinen metalli ?

Pitää olla vieläpä jalompaa kuin alumiini...




Grafiitti lukeutuu galvaanisessa sarjassa kullan ja hopean väliin.

Ei kaikki ole kultaa mikä kiiltää, eikä kaikki ole metallia mikä johtaa sähköä.




Ei siinä kahta metallia tarvita, riittää kun on toisena osapuolena sähköä johtavaa ainetta, esimerkiksi grafiittia, hiiltä epäjalompi metalli syöpyy.

Vierailija
Veikko
KBolt
Missä on se toinen metalli ?

Pitää olla vieläpä jalompaa kuin alumiini...




Grafiitti lukeutuu galvaanisessa sarjassa kullan ja hopean väliin.

Ei kaikki ole kultaa mikä kiiltää, eikä kaikki ole metallia mikä johtaa sähköä.


Juu, pitää kyllä paikkansa.
Jos hiilikuitu on suoraan kosketuksissa alumiiniin niin ok..teoriassa korroosiota ilmenee oikeissa olosuhteissa.
(Tällöin on kyse alumiiniseoksista. Puhtaaseen alumiiniin ei käytännössä vaikuta.)

Hiilikuitu yleensä (eli aina) kuitenkin kiinnitetään kappaleen pintaan epoksilla joka toimii erittäin hyvänä eristeenä ja huokosten tukkijana eli käytännössä korroosiota ei tule.

Jos sähkökemiallinen reaktio on pelkona niin yleensä käytetään metallin maadoitusta joka estää sähköparin syntymisen.

Tottakai on mahdollista tehdä komposiitti niin huonosti että pari syntyy mutta tässäkään tapauksessa siitä ei ole käytännön haittaa.

Edelleen...hiilikuitu-alumiini ei käytännössä aiheuta ongelmaa.

Denzil Dexter
Seuraa 
Viestejä6665
Liittynyt7.8.2007

Kun sinulla on aiheesta "käytännön" kokemusta kerrotko, kuinka tehdään kyseinen rakenne niin, ettei siinä synny korroosiota, eikä se väänny tai hajoa kovetusvaiheessa? Ainakaan ilmailuteollisuudessa kukaan ei osaa tuota tehdä, joten tiedosta olisi todella paljon hyötyä.
Edelleen kiinnostaisi lisätieto puhtaan alumiinin ylivoimaisista korroosionkesto-ominaisuuksista seostettuihin alumiineihin verrattuna.

KBolt

Tottakai on mahdollista tehdä komposiitti niin huonosti että pari syntyy mutta tässäkään tapauksessa siitä ei ole käytännön haittaa.

Edelleen...hiilikuitu-alumiini ei käytännössä aiheuta ongelmaa.

totinen
Seuraa 
Viestejä4876
Liittynyt16.3.2005
Lippa Luke

Mites tallainen GLARE materiaali jota AirBuss kayttaa?!

GLARE is a "GLAss-REinforced" Fibre Metal Laminate (FML), composed of several very thin layers of metal (usually aluminium) interspersed with layers of glass-fibre "pre-preg", bonded together with a matrix such as epoxy. The uni-directional pre-preg layers may be aligned in different directions to suit the predicted stress conditions.


Eli alumiinifoliota ja lasikuitua kerroksittain? Mielenkiintoista.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat