Hoʻohana ʻia no ka Uila-Piki ʻO Carbon Fiber

Ma ke ʻano he lālā koʻikoʻi o ke kahua composites kiʻekiʻe, ultra-short carbon fiber, me kāna mau waiwai kūʻokoʻa, ua hoʻāla i ka manaʻo ākea ma nā ʻano ʻoihana a me nā ʻenehana. Hāʻawi ia i kahi hopena hou no ka hana kiʻekiʻe o nā mea, a he mea nui ka ʻike hohonu o kāna mau ʻenehana noiʻi a me nā kaʻina hana e hoʻoikaika i ka hoʻomohala ʻana i nā ʻoihana pili.

Electron micrographs o ka ultrashort carbon fibers

ʻO ka maʻamau, ʻo ka lōʻihi o nā fibers kalapona pōkole loa ma waena o 0.1 - 5mm, a haʻahaʻa ko lākou haʻahaʻa ma 1.7 - 2g/cm³. Me ka haʻahaʻa haʻahaʻa o 1.7 - 2.2g / cm³, kahi ikaika tensile o 3000 - 7000MPa a me kahi modulus o ka elasticity o 200 - 700GPa, ʻo kēia mau waiwai mechanical maikaʻi ke kumu no ka hoʻohana ʻana i nā hale lawe ukana. Eia kekahi, loaʻa iā ia ke kūpaʻa kiʻekiʻe kiʻekiʻe, a hiki ke kū i nā mahana kiʻekiʻe ma luna o 2000 ° C i kahi ea non-oxidizing.

Hoʻohana i ka ʻenehana a me ke kaʻina hana o ka ʻili kalapona pōkole pōkole ma ke kahua Aerospace

Ma ke kahua aerospace, hoʻohana nui ʻia ka fiber carbon ultra-pōkole e hoʻoikaikaresinmatrix composites. ʻO ke kī o ka ʻenehana ʻo ia ka hoʻopuehu ʻana i ka fiber carbon i loko o ka resin matrix. No ka laʻana, hiki i ka hoʻohana ʻana i ka ʻenehana hoʻopuehu kani ultrasonic hiki ke wāwahi i ke ʻano o ka agglomeration carbon fiber, i hiki ai ka dispersion coefficient ma mua o 90%, e hōʻoia ana i ke kūlike o nā waiwai waiwai. I ka manawa like, ka hoʻohana 'ana i ka fiber surface lapaau 'enehana, e like me ka hoʻohana 'ana imea hoopililapaau, hiki ke hana i kakalapona kalaponaa hoʻonui ʻia ka ikaika paʻa pili resin e 30% - 50%.

I ka hana ʻana i nā ʻēheu mokulele a me nā mea hana ʻē aʻe, ka hoʻohana ʻana i ke kaʻina hana pahu pahu wela. ʻO ka mea mua, ʻo ka fiber carbon ultra-pōkole a me ka resin i hui pū ʻia me kahi ʻāpana i hana ʻia o prepreg, i waiho ʻia i loko o ka pahu paʻi wela. A laila ho'ōla ʻia a hoʻoheheʻe ʻia ma kahi mahana o 120 - 180 ° C a me kahi kaomi o 0.5 - 1.5MPa. Hiki i kēia kaʻina hana ke hoʻokuʻu pono i nā ʻōpū o ka ea i loko o ka mea i hoʻohui ʻia e hōʻoia i ka paʻa a me ka hana kiʻekiʻe o nā huahana.

ʻenehana a me nā kaʻina hana no ka hoʻohana ʻana i ka fiber carbon ultra-short i ka ʻoihana kaʻa

I ka hoʻohana ʻana i ka fiber carbon ultra-short i nā ʻāpana kaʻa, ʻo ka manaʻo nui i ka hoʻomaikaʻi ʻana i kona kūlike me ka mea kumu. Ma ka hoʻohui ʻana i nā mea hoʻohālikelike kikoʻī, ka hoʻopili interfacial ma waena o nā fiber carbon a me nā mea kumu (egpolypropylene, etc.) hiki ke hoʻonui ʻia ma kahi o 40%. I ka manawa like, i mea e hoʻomaikaʻi ai i kāna hana i loko o nā kaiapuni koʻikoʻi paʻakikī, hoʻohana ʻia ka ʻenehana hoʻolālā orientation fiber e hoʻoponopono i ke kuhikuhi o ka fiber alignment e like me ke kuhikuhi o ke kaumaha ma ka ʻāpana.

Hoʻohana pinepine ʻia ke kaʻina hana injection i ka hana ʻana i nā ʻāpana e like me nā hood kaʻa. Hoʻohui ʻia nā ʻāpana kalapona puʻupuʻu puʻupuʻu me nā ʻāpana plastik a laila hoʻokomo ʻia i loko o ka lua polū ma o ka wela kiʻekiʻe a me ke kaomi. ʻO ka maʻamau ka wela o ka injection he 200 - 280 ℃, ʻo ke kaomi injection he 50 - 150 MPa. Hiki i kēia kaʻina hana ke hoʻomaopopo i ka hoʻololi wikiwiki ʻana o nā ʻāpana ʻano paʻakikī, a hiki ke hōʻoia i ka hāʻawi like ʻana o nā fiber carbon i nā huahana.

ʻenehana a me ke kaʻina hana o ka hoʻohana ʻana i ka fiber carbon pōkole ultra-short ma ke kahua uila

Ma ke kahua o ka hoʻoheheʻe wela uila, ʻo ka hoʻohana ʻana i ka conductivity thermal o nā fibers kalapona pōkole pōkole ke kī. Ma ka hoʻonui ʻana i ka degere graphitization o ka fiber carbon, hiki ke hoʻonui ʻia kona conductivity thermal i ʻoi aku ma mua o 1000W/(mK). I kēia manawa, e hōʻoia i kona pilina maikaʻi me nā mea uila, ʻenehana metallization ʻili, e like me ka nickel plating kemika, hiki ke hōʻemi i ka pale ʻana o ka ʻili kalapona ma mua o 80%.

Hiki ke hoʻohana ʻia ke kaʻina hana metallurgy pauka i ka hana ʻana i nā heatsinks CPU kamepiula. Hoʻohui ʻia ka pulupulu kalapona pōkole me ka pauka metala (e laʻa ka pauda keleawe) a hoʻopaʻa ʻia ma lalo o ka wela kiʻekiʻe a me ke kaomi. He 500 – 900°C ka mahana o ka sintering a he 20 – 50 MPa ke kaomi. ʻO kēia kaʻina hana e hiki ai i ka fiber carbon ke hana i kahi ala wela maikaʻi me ka metala a hoʻomaikaʻi i ka maikaʻi o ka hoʻohemo ʻana i ka wela.

Mai ka aerospace a hiki i ka ʻoihana kaʻa a hiki i ka uila, me ka hoʻomau mau ʻana o ka ʻenehana a me ka loiloi kaʻina hana, ultra-pōkole.kalapona kalaponae ʻālohilohi i nā kula hou aʻe, e hoʻokomo i ka mana ikaika no ka ʻepekema a me ka ʻenehana hou a me ka hoʻomohala ʻenehana.