Como miembro clave del campo de compuestos avanzados, la fibra de carbono ultra corta, con sus propiedades únicas, ha provocado una atención generalizada en muchos campos industriales y tecnológicos. Proporciona una solución nueva para el alto rendimiento de los materiales, y una comprensión profunda de sus tecnologías y procesos de aplicación es esencial para impulsar el desarrollo de industrias relacionadas.
Micrografías electrónicas de fibras de carbono ultrashort
Típicamente, la longitud de las fibras de carbono ultra cortas es entre 0.1 y 5 mm, y su densidad es baja a 1.7-2g/cm³. Con una baja densidad de 1.7-2.2G/cm³, una resistencia a la tracción de 3000-7000MPA y un módulo de elasticidad de 200-700GPA, estas excelentes propiedades mecánicas forman la base para su uso en estructuras de carga. Además, tiene una excelente resistencia a la temperatura y puede soportar altas temperaturas de más de 2000 ° C en una atmósfera no oxidante.
Tecnología de aplicación y proceso de fibra de carbono ultra corta en campo aeroespacial
En el campo aeroespacial, la fibra de carbono ultra corta se usa principalmente para reforzarresinaCompuestos de matriz. La clave de la tecnología es hacer que la fibra de carbono se disperse uniformemente en la matriz de resina. Por ejemplo, la adopción de la tecnología de dispersión ultrasónica puede romper efectivamente el fenómeno de la aglomeración de fibra de carbono, de modo que el coeficiente de dispersión alcanza más del 90%, asegurando la consistencia de las propiedades del material. Al mismo tiempo, el uso de la tecnología de tratamiento de superficie de fibra, como el uso deagente de acoplamientotratamiento puede hacer elfibra de carbonoy la resistencia al enlace de la interfaz de resina aumentó en un 30% - 50%.
En la fabricación de alas de aviones y otros componentes estructurales, el uso del proceso de tanque de presión caliente. En primer lugar, la fibra y resina de carbono ultra cortas se mezclan con una cierta proporción hecha de prepregio, en capas en el tanque de prensa caliente. Luego se cura y se moldea a una temperatura de 120 - 180 ° C y una presión de 0.5 - 1.5MPa. Este proceso puede descargar efectivamente las burbujas de aire en el material compuesto para garantizar la densidad y el alto rendimiento de los productos.
Tecnología y procesos para la aplicación de fibra de carbono ultra corta en la industria automotriz
Al aplicar la fibra de carbono ultra corta a las piezas automotrices, el enfoque está en mejorar su compatibilidad con el material base. Al agregar compatibilizantes específicos, la adhesión interfacial entre las fibras de carbono y los materiales base (por ejemplo,polipropileno, etc.) se puede aumentar en aproximadamente un 40%. Al mismo tiempo, para mejorar su rendimiento en entornos de estrés complejos, la tecnología de diseño de orientación de fibra se utiliza para ajustar la dirección de la alineación de la fibra de acuerdo con la dirección del estrés en la pieza.
El proceso de moldeo por inyección a menudo se usa en la fabricación de piezas como capuchas para automóviles. Las fibras de carbono ultra cortas se mezclan con partículas de plástico y luego se inyectan en la cavidad del moho a través de alta temperatura y presión. La temperatura de inyección es generalmente 200 - 280 ℃, la presión de inyección es de 50 a 150 MPa. Este proceso puede realizar el moldeo rápido de piezas con forma compleja y puede garantizar la distribución uniforme de las fibras de carbono en los productos.
Tecnología y proceso de aplicación de fibra de carbono ultra corta en el campo Electrónica
En el campo de la disipación electrónica de calor, la utilización de la conductividad térmica de las fibras de carbono ultra cortos es clave. Al optimizar el grado de grafitización de la fibra de carbono, su conductividad térmica se puede aumentar a más de 1000W/(MK). Mientras tanto, para garantizar su buen contacto con componentes electrónicos, la tecnología de metalización de la superficie, como el revestimiento de níquel químico, puede reducir la resistencia a la superficie de la fibra de carbono en más del 80%.
El proceso de metalurgia en polvo se puede utilizar en la fabricación de disipadores de calor de la CPU de la computadora. La fibra de carbono ultra corta se mezcla con polvo de metal (por ejemplo, polvo de cobre) y sinterizada a alta temperatura y presión. La temperatura de sinterización es generalmente de 500 - 900 ° C y la presión es de 20 a 50 MPa. Este proceso permite a la fibra de carbono formar un buen canal de conducción de calor con el metal y mejora la eficiencia de disipación de calor.
Desde la industria aeroespacial hasta la automoción, la electrónica, con la innovación continua de la tecnología y la optimización de procesos, Ultra Shortfibra de carbonobrillará en más campos, inyectando un poder más poderoso para la ciencia y la tecnología moderna y el desarrollo industrial.
Tiempo de publicación: Dic-20-2024