tala fou

O le vaega i totonu o se ipu mamafa ua afifiina i le alava o se fausaga ufi, o lona galuega autu o le avea lea ma pa puipui e puipuia ai le tafe mai o le kesi po o le vai e maualuga le mamafa o loʻo teuina i totonu, aʻo puipuia foʻi le vaega i fafo o le alava. E le pala lenei vaega i mea o loʻo teuina i totonu, ma o le vaega i fafo o se vaega alava ua faʻamalosia i le resin, e masani ona faʻaaogaina e tauave ai le tele o avega mamafa i totonu o le ipu mamafa.

O le fausaga o se ipu mamafa ua afifiina i le alava: O ipu mamafa o mea tu'ufa'atasi e masani ona o'o mai i ni foliga fa'atulagaina e fa: fa'ata'amilomilo, fa'ata'amilomilo, fa'alava, ma fa'atafafā. O se ipu fa'ata'amilomilo e aofia ai se vaega fa'ata'amilomilo ma ulu e lua. O ipu mamafa u'amea e gaosia i ni foliga faigofie, fa'atasi ai ma le malosi fa'aopoopo i le itu axial. I lalo o le mamafa i totonu, o le mamafa umi ma le latitudinal o se ipu fa'ata'amilomilo e tutusa, ma o le afa lea o le mamafa fa'ata'amilomilo o se ipu fa'ata'amilomilo. O mea u'amea e tutusa le malosi i itu uma; o le mea lea, o ipu u'amea fa'ata'amilomilo e mamanuina mo le malosi tutusa ma e maualalo le mamafa mo se voluma ma le mamafa tu'uina atu. O le tulaga mamafa o se ipu fa'ata'amilomilo e lelei atoatoa, ma e mafai ona faia le puipui o le ipu ia sili ona manifinifi. Peita'i, ona o le faigata tele i le gaosiga o ipu fa'ata'amilomilo, e masani ona fa'aaogaina i fa'aoga fa'apitoa e pei o va'alele va'alele. O pusa foliga mama e seasea ona fa'aaogaina i le gaosiga fa'apisinisi, ae o lo latou fausaga e mana'omia pea i nisi tulaga fa'apitoa. Mo se fa'ata'ita'iga, o va'alele va'alele e fa'aaogaina lenei fausaga fa'apitoa e fa'aaoga atoatoa ai le avanoa fa'atapula'a. O pusa fa'atafafā e fa'aaogaina tele e fa'ateleina ai le fa'aaogaina o le avanoa pe a fa'atapula'aina le avanoa, e pei o ta'avale tane fa'ata'amilomilo mo ta'avale ma ta'avale tane nofoaafi. O nei koneteina e masani lava o ni koneteina e maualalo le mamafa o le ea po'o ni koneteina e mamafa i le ea, ma e sili atu le mama.

O le faigata o le fausaga o le ipu mamafa o meafaitino tuʻufaʻatasi, o suiga faʻafuaseʻi i tapuni pito ma lo latou mafiafia, ma le mafiafia ma le tulimanu fesuisuiaʻi o tapuni pito e aumaia ai le tele o faigata i le mamanuina, suʻesuʻega, fuafuaina, ma le faʻafoliga. O nisi taimi, o ipu mamafa o meafaitino tuʻufaʻatasi e le gata ina manaʻomia le milo i tulimanu eseese ma le fua faatatau o le saoasaoa i tapuni pito, ae manaʻomia foʻi auala eseese e milo ai e faʻatatau i le fausaga. I le taimi lava e tasi, e tatau ona mafaufau i le faatosinaga o mea aoga e pei o le coefficient of friction. O le mea lea, naʻo se mamanu fausaga saʻo ma talafeagai e mafai ona taʻitaʻia lelei ai le faagasologa o le gaosiga o milo omea tu'ufa'atasiva'a mamafa, ma maua ai ni oloa mama o va'a mamafa e fetaui ma mana'oga o le mamanu.

Meafaitino mo Vaa Fa'amamafa e Fa'alava-Manu'u

O le vaega ua afifiina i le alava, i le avea ai ma vaega autū e tauaveina ai avega, e tatau ona i ai le malosi maualuga, modulus maualuga, mafiafia maualalo, mautu i le vevela, faigofie ona susu lelei i le resin, faigofie ona milo lelei, ma tutusa le mausali o le fusi o alava. O mea fa'amalosi alava e masani ona fa'aaogaina mo va'a mamafa mama e aofia ai le alava kaponi, alava PBO, alava aramid, ma le alava polyethylene mamafa tele.

Alava kaponio se mea kaponi fibrous o lona vaega autū o le kaponi. E fausia e ala i le fa'akalaponia o mea muamua o alava organic i le vevela maualuga ma o se mea alava maualuga le fa'atinoga ma e sili atu i le 95% le aofa'i o le kaponi. O le alava kaponi e iai ona uiga lelei, ma na amata su'esu'ega i ai i le silia ma le 100 tausaga talu ai. O se mea alava ua uma ona fa'a'ofuina e malosi tele, maualuga le modulus, ma maualalo le mafiafia, e masani ona fa'ailoaina i mea nei:

1. Māmā ma maualalo le mafiafia. O le mafiafia o le carbon fiber e 1.7~2 g/cm³, e tutusa ma le 1/4 o le mafiafia o le u'amea ma le 1/2 o le mafiafia o le alumini alloy.

2. Malosi maualuga ma le modulus maualuga: O lona malosi e 4-5 taimi e sili atu nai lo le u'amea, ma o lona modulus elastic e 5-6 taimi e sili atu nai lo le alumini alloys, e fa'aalia ai le toe fa'aleleia atoatoa o le elastic (Zhang Eryong ma Sun Yan, 2020). O le malosi tensile ma le modulus elastic o le carbon fiber e mafai ona o'o atu i le 3500-6300 MPa ma le 230-700 GPa, i le fa'asologa.

3. Maualalo le fua fa'atatau o le fa'alauteleina o le vevela: E fa'aitiitia le fa'avevela o le carbon fiber i le fa'ateleina o le vevela, ma e tete'e atu ai i le vave fa'amālūlūina ma le fa'avevela. E le malepe tusa lava pe a uma ona fa'amālūlūina mai le afe tikeri Celsius i le vevela o le potu, ma e le liusuavai pe fa'amalūlūina i se siosiomaga e le fa'a'okesaita i le 3000℃; e le ma'ale'ale i le vevela o le vai.

4. Tete'e lelei i le 'ele: E le gaoioi le carbon fiber i 'āseti ma e mafai ona tete'e atu i 'āseti malolosi e pei o le hydrochloric acid fa'aputu ma le sulfuric acid. E le gata i lea, o lo'o iai fo'i uiga o le carbon fiber composites e pei o le tete'e atu i le radiation, mautu lelei i vaila'au, mafai ona mitiia kasa oona, ma le fa'aitiitia o neutron, ma fa'aaogaina lautele ai i va'alele, militeri, ma le tele o isi matā'upu.

O le Aramid, o se alava fa'aola na faia mai i polyphthalamides manogi, na alia'e mai i le fa'ai'uga o le 1960. O lona mafiafia e maualalo ifo nai lo le alava kaponi. E maualuga lona malosi, maualuga le fua, tete'e lelei i le a'afiaga, mautu lelei i vaila'au, ma tete'e i le vevela, ma o lona tau e na'o le afa o le alava kaponi.Alava aramide tele lava ina iai uiga nei:

1. Uiga lelei fa'amekanika. O le alava aramid o se polymer e fetuutuunai ma e sili atu le malosi o le toso nai lo polyesters masani, cotton, ma nylon. E sili atu lona fa'aloaloa, e vaivai le lagona i lima, ma e lelei le viliina, e mafai ai ona faia i ni alava e eseese le manifinifi ma le umi.

2. E sili ona lelei le tete'e atu i le afi ma le vevela. O le Aramid e iai lona fa'atapula'aina o le okesene e sili atu i le 28, o lea e le fa'aauau ai ona mu pe a uma ona aveese mai le afi. E lelei lona tumau i le vevela, e mafai ona fa'aaogaina pea i le 205℃, ma e tumau pea lona malosi e tusa lava pe sili atu i le 205℃. I le taimi lava e tasi, o alava aramid e maualuga le vevela e pala ai, e tumau pea lona malosi e tusa lava pe maualuga le vevela, ma e amata ona fa'akāponi i le vevela e sili atu i le 370℃.

3. Uiga mautu o vailaʻau. E iai le teteʻe lelei o alava aramid i le tele o vailaʻau, e mafai ona teteʻe atu i le tele o vailaʻau e le o ni vailaʻau, ma e teteʻe lelei foʻi i le alkali i le vevela o le potu.

4. Uiga fa'amekanika sili ona lelei. E iai ona uiga fa'amekanika mata'ina e pei o le malosi tele, modulus maualuga, ma le mama. O lona malosi e 5-6 taimi nai lo le uaea u'amea, o lona modulus elastic e 2-3 taimi nai lo le uaea u'amea po'o le alava tioata, o lona malosi e faaluaina nai lo le uaea u'amea, ma o lona mamafa e na'o le 1/5 o le uaea u'amea. O alava polyamide manogi ua leva ona fa'aaogaina lautele o mea alava maualuga le fa'atinoga, e fetaui lelei mo va'a mamafa i le ea ma va'alele ma mana'oga faigata mo le lelei ma le foliga.

Na atiaeina le alava PBO i le Iunaite Setete i le vaitau o le 1980 o se mea fa'amalosi mo mea tu'ufa'atasi na atiaeina mo le alamanuia o vaalele. O se tasi lea o sui sili ona folafolaina o le aiga polyamide o lo'o i ai ni heterocyclic aromatic compounds ma ua lauiloa o le super fiber o le 21 seneturi. O le alava PBO e iai ona uiga fa'aletino ma fa'akemikolo sili ona lelei; o lona malosi, modulus elastic, ma le tete'e atu i le vevela o nisi ia o alava sili ona lelei. E le gata i lea, o le alava PBO e iai lona tete'e atu i a'afiaga, tete'e atu i le olo, ma le mautu o le fua, ma e mama ma fetu'una'i, ma avea ai ma mea ie lelei. O le alava PBO e iai ona uiga autu nei:

1. Uiga fa'amekanika sili ona lelei. O oloa alava PBO maualuga e iai le malosi e 5.8 GPa ma le modulus elastic e 180 GPa, o le maualuga lea i alava kemikolo o lo'o iai nei.

2. Tulaga mautu lelei i le vevela. E mafai ona tatalia le vevela e oo atu i le 600℃, faatasi ai ma se fa'asinomaga fa'atapula'a o le 68. E le mu pe fa'aitiitia i le afi, ma o lona tete'e atu i le vevela ma le tete'e atu i le afi e sili atu nai lo so'o se isi lava filo fa'alenatura.

I le avea ai ma se alava e sili ona lelei le faatinoga o le seneturi lona 21, o le alava PBO e iai ona uiga faaletino, fa'ainisinia, ma fa'akemikolo mata'ina. O lona malosi ma le modulus e fa'aluaina le malosi nai lo le alava aramid, ma e iai lona tete'e atu i le vevela ma le tete'e atu i le afi e pei o le meta-aramid polyamide. O ona uiga faaletino ma fa'akemikolo e sili atu nai lo le alava aramid. O se alava PBO e 1mm le lautele e mafai ona si'itia se mea e o'o atu i le 450kg le mamafa, ma o lona malosi e sili atu i le 10 taimi nai lo le alava u'amea.

Alava polyethylene mamafa molecular maualuga tele, e taʻua foʻi o le alava polyethylene malosi tele, maualuga-modulus, o le alava e sili ona maualuga le malosi faʻapitoa ma le modulus faʻapitoa i le lalolagi. O se alava e milo mai le polyethylene ma le mamafa molecular e 1 miliona i le 5 miliona. O le alava polyethylene mamafa molecular e sili ona maualuga e iai ona uiga nei:

1. Malosi fa'apitoa maualuga ma le modulus fa'apitoa maualuga. O lona malosi fa'apitoa e sili atu i le sefulu taimi nai lo le uaea u'amea o le vaega tutusa, ma o lona modulus fa'apitoa e lona lua i le alava kaponi fa'apitoa. E masani lava, o lona mamafa molecular e sili atu i le 10, fa'atasi ai ma le malosi tensile o le 3.5 GPa, o le modulus elastic o le 116 GPa, ma le elongation o le 3.4%.

2. Ma'a'a le mafiafia. O lona mafiafia e masani lava 0.97~0.98 g/cm³, ma e mafai ai ona opeopea i luga o le vai.

3. E maualalo le fa'aloaloa i le taimi e motusia ai. E malosi lona gafatia e mitiia ai le malosi, tete'e lelei i le pa'i ma le tipiina, tete'e lelei i le tau, ma e tete'e i ave ultraviolet, neutrons, ma ave gamma. E maualuga fo'i lona mitiia o le malosi fa'apitoa, maualalo le dielectric constant, maualuga le fesiita'iga o galu electromagnetic, ma tete'e atu i le 'ele o vaila'au, fa'apea fo'i ma le tete'e lelei i le ofuina ma se olaga umi e feliuliua'i ai.

E tele mea lelei o le polyethylene fiber, ma e iai foʻi lona tulaga lelei i lealava fa'atino maualugamaketi. Mai laina taula i fanua suauʻu i fafo i mea faʻapipiʻi mama e maualuga le faʻatinoga, e faʻaalia ai tulaga lelei tele i taua faʻaonaponei, faʻapea foʻi i vaega o vaalele, vaʻalele, ma le gataifale, ma e taua tele i meafaigaluega puipuia ma isi vaega.