Como membro clave do campo dos compostos avanzados, a fibra de carbono ultracurta, coas súas propiedades únicas, provocou unha atención xeneralizada en moitos campos industriais e tecnolóxicos. Proporciona unha solución totalmente nova para o alto rendemento dos materiais, e unha comprensión profunda das súas tecnoloxías e procesos de aplicación é esencial para impulsar o desenvolvemento das industrias relacionadas.
Micrografías electrónicas de fibras de carbono ultracortas
Normalmente, a lonxitude das fibras de carbono ultra curtas está entre 0,1 e 5 mm, e a súa densidade é baixa entre 1,7 e 2 g/cm³. Cunha densidade baixa de 1,7 – 2,2 g/cm³, unha resistencia á tracción de 3000 – 7000 MPa e un módulo de elasticidade de 200 – 700 GPa, estas excelentes propiedades mecánicas constitúen a base para o seu uso en estruturas portantes. Ademais, ten unha excelente resistencia ás altas temperaturas e pode soportar altas temperaturas de máis de 2000 °C nunha atmosfera non oxidante.
Tecnoloxía de aplicación e proceso de fibra de carbono ultracurta no campo aeroespacial
No campo aeroespacial, a fibra de carbono ultra-curta úsase principalmente para reforzarresinacompostos matriciales. A clave da tecnoloxía é facer que a fibra de carbono se disperse uniformemente na matriz de resina. Por exemplo, a adopción da tecnoloxía de dispersión ultrasónica pode romper eficazmente o fenómeno da aglomeración de fibra de carbono, de xeito que o coeficiente de dispersión alcanza máis do 90%, garantindo a consistencia das propiedades do material. Ao mesmo tempo, o uso de tecnoloxía de tratamento de superficie de fibra, como o uso deaxente de acoplamentotratamento, pode facer ofibra de carbonoe a forza de unión da interface de resina aumentou nun 30% - 50%.
Na fabricación de ás de avións e outros compoñentes estruturais, o uso do proceso de tanque de prensado en quente. En primeiro lugar, a fibra de carbono ultra curta e a resina mesturadas cunha certa proporción feita de preimpregnado, colocadas en capas no tanque de prensa en quente. A continuación, cura e moldea a unha temperatura de 120 – 180 ° C e unha presión de 0,5 – 1,5 MPa. Este proceso pode descargar eficazmente as burbullas de aire no material composto para garantir a densidade e o alto rendemento dos produtos.
Tecnoloxía e procesos para a aplicación da fibra de carbono ultracurta na industria da automoción
Cando se aplica fibra de carbono ultracurta a pezas de automóbiles, o foco é mellorar a súa compatibilidade co material base. Ao engadir compatibilizadores específicos, a adhesión interfacial entre as fibras de carbono e os materiais de base (ppolipropileno, etc.) pode aumentarse nun 40%. Ao mesmo tempo, para mellorar o seu rendemento en ambientes de tensión complexos, utilízase a tecnoloxía de deseño de orientación da fibra para axustar a dirección do aliñamento da fibra segundo a dirección da tensión na peza.
O proceso de moldaxe por inxección utilízase a miúdo na fabricación de pezas como capós de automóbiles. As fibras de carbono ultra-curtas mestúranse con partículas de plástico e despois inxéctanse na cavidade do molde a alta temperatura e presión. A temperatura de inxección é xeralmente de 200 – 280 ℃, a presión de inxección é de 50 – 150 MPa. Este proceso pode realizar o moldeado rápido de pezas de forma complexa e pode garantir a distribución uniforme das fibras de carbono nos produtos.
Tecnoloxía e proceso de aplicación da fibra de carbono ultracurta no campo da electrónica
No campo da disipación electrónica de calor, a utilización da condutividade térmica das fibras de carbono ultracurtas é fundamental. Ao optimizar o grao de grafitización da fibra de carbono, a súa condutividade térmica pódese aumentar a máis de 1000 W/(mK). Mentres tanto, para garantir o seu bo contacto cos compoñentes electrónicos, a tecnoloxía de metalización superficial, como o niquelado químico, pode reducir a resistencia superficial da fibra de carbono en máis dun 80%.
O proceso de metalurxia do po pódese usar na fabricación de disipadores de calor da CPU de ordenadores. A fibra de carbono ultra-curta mestúrase con po de metal (por exemplo, po de cobre) e sinteriza a alta temperatura e presión. A temperatura de sinterización é xeralmente de 500 a 900 °C e a presión de 20 a 50 MPa. Este proceso permite que a fibra de carbono forme unha boa canle de condución de calor co metal e mellora a eficiencia de disipación de calor.
Desde a industria aeroespacial ata a automoción ata a electrónica, coa continua innovación da tecnoloxía e a optimización de procesos, ultracurtofibra de carbonobrillará en máis campos, inxectando un poder máis poderoso para a ciencia e a tecnoloxía modernas e o desenvolvemento industrial.
Hora de publicación: 20-12-2024