Advanced Composiitide valdkonna võtmeliikmena on unikaalsete omadustega ülikerge süsinikkiust käivitanud laialt levinud tähelepanu paljudes tööstus- ja tehnoloogilistes valdkondades. See pakub uhiuut lahendust materjalide suureks jõudluseks ning seotud tööstusharude arendamise edendamiseks on hädavajalik oma rakendustehnoloogiate ja protsesside põhjalik mõistmine.
Ultrašort -süsinikkiudude elektronmikrograafid
Tavaliselt on ülikergete süsinikkiudude pikkus vahemikus 0,1–5 mm ja nende tihedus on madal 1,7–2 g/cm³. Madala tihedusega 1,7–2,2 g/cm³, tõmbetugevus 3000–7000 mPa ja elastsuse mooduliga 200–700 GPa, on need suurepärased mehaanilised omadused selle kasutamise aluseks koormuse kandvates konstruktsioonides. Lisaks on sellel suurepärane kõrge temperatuuriga vastupidavus ja ta talub mitte oksüdeeruvas atmosfääris kõrgeid temperatuure üle 2000 ° C.
Rakendustehnoloogia ja ülipõhja süsinikkiudude protsess lennundusväljal
Lennunduse väljal kasutatakse peamiselt tugevdamiseks ülipõhja süsinikkiuduvaiguMaatriksi komposiidid. Tehnoloogia võti on muuta süsinikkiud ühtlaselt vaigu maatriksis. Näiteks võib ultraheli dispersioonitehnoloogia kasutuselevõtt tõhusalt murda süsinikkiust aglomeratsiooni nähtust, nii et dispersioonikoefitsient ulatub enam kui 90%-ni, tagades materiaalsete omaduste järjepidevuse. Samal ajal kiudude pinna töötlemistehnoloogia, näiteks kasutaminesidujaravi, saab tehasüsinikkiudja vaigu liidese sideme tugevus kasvas 30–50%.
Lennukite tiibade ja muude konstruktsioonikomponentide valmistamisel kasutab kuuma pressimispaagi protsessi. Esiteks, ülipõhjaga süsinikkiud ja vaigu, mis on segatud teatud osa ettevalmistamisest, kihiti kuuma pressmahutisse. Seejärel kõvendatakse ja vormitakse temperatuuril 120–180 ° C ja rõhk 0,5 - 1,5MPa. See protsess saab õhumullid komposiitmaterjalis tõhusalt tühjendada, et tagada toodete tihedus ja kõrge jõudlus.
Tehnoloogia ja protsessid ultra-lühikeste süsinikkiudude rakendamiseks autotööstuses
Ultra-lühikesi süsinikkiudude rakendamisel autotööstusele keskendutakse selle ühilduvuse parandamisele alusmaterjaliga. Spetsiifiliste ühildujate lisamisega süsinikkiudude ja alusmaterjalide vahelise pindade haardumist (ntpolüpropüleenjne) saab suurendada umbes 40%. Samal ajal kasutatakse selle jõudluse parandamiseks keerulistes stressikeskkondades kiudude orientatsioonide kujundamise tehnoloogiat, et kohandada kiudainete joondamise suunda vastavalt stressi suunale.
Sissepritsevormimisprotsessi kasutatakse sageli selliste osade, näiteks auto kapuutsi tootmisel. Ülimalt lühikesi süsinikkiudu segatakse plastiosakestega ja süstitakse seejärel kõrge temperatuuri ja rõhu kaudu hallituse õõnsusse. Süstetemperatuur on tavaliselt 200–280 ℃, süstimisrõhk on 50–150 MPa. See protsess suudab realiseerida keerukate osade kiiret vormimist ja tagada süsinikkiudude ühtlase jaotuse toodetes.
Ülimalt lühikesi süsinikkiudude tehnoloogia ja protsess elektroonikavaldkonnas
Elektroonilise kuumuse hajumise valdkonnas on võtmetähtsusega ülikergete süsinikkiudude soojusjuhtivuse kasutamine. Süsinikkiu graafilise aste optimeerides saab selle soojusjuhtivust suurendada enam kui 1000W/(MK). Samal ajal võib selle hea kontakti tagamiseks elektrooniliste komponentidega pinna metallimise tehnoloogia, näiteks keemiline nikkelplaatimine, vähendada süsinikkiu pinnatakistust enam kui 80%.
Pulbri metallurgia protsessi saab kasutada arvutiprotsessori jahutusradiaatorite valmistamisel. Ülimalt lühike süsinikkiud segatakse metallipulbriga (nt vaskpulber) ja paagutatakse kõrge temperatuuri ja rõhu all. Paagutamise temperatuur on tavaliselt 500–900 ° C ja rõhk on 20–50 MPa. See protsess võimaldab süsinikkiust moodustada metalliga hea soojusjuhtivuse kanali ja parandab soojuse hajumise efektiivsust.
Lennundusest kuni autotööstuseni elektroonikani, tehnoloogia pideva innovatsiooni ja protsesside optimeerimiseni, ülikergesüsinikkiudSärab rohkemates valdkondades, süstides võimsama jõu moodsa teaduse ja tehnoloogia ning tööstusliku arengu jaoks.
Postiaeg: 20. detsember 20124