Ultra-rövid szénszál alkalmazása

A fejlett kompozitok területének kulcsfontosságú tagjaként az ultrarövid szénszál egyedülálló tulajdonságaival számos ipari és technológiai területen vált ki széleskörű figyelmet. Vadonatúj megoldást kínál a nagy teljesítményű anyagokhoz, és alkalmazási technológiáinak és folyamatainak mélyreható ismerete elengedhetetlen a kapcsolódó iparágak fejlődésének előmozdításához.

Ultrarövid szénszálak elektronmikroszkópos felvételei

Az ultrarövid szénszálak hossza jellemzően 0,1-5 mm, sűrűségük alacsony, 1,7-2g/cm³. Alacsony, 1,7 – 2,2 g/cm³ sűrűséggel, 3000 – 7000 MPa szakítószilárdsággal és 200 – 700 GPa rugalmassági modulusával ezek a kiváló mechanikai tulajdonságok képezik a teherhordó szerkezetekben való alkalmazásának alapját. Ezenkívül kiváló magas hőmérséklet-állósággal rendelkezik, és nem oxidáló atmoszférában 2000 °C feletti hőmérsékletet is képes ellenállni.

Ultrarövid szénszálak alkalmazási technológiája és eljárása az űrrepülés területén

A repülőgépiparban az ultrarövid szénszálat főleg megerősítésre használjákgyantamátrix kompozitok. A technológia kulcsa a szénszál egyenletes eloszlása ​​a gyantamátrixban. Például az ultrahangos diszperziós technológia alkalmazása hatékonyan megtörheti a szénszálas agglomeráció jelenségét, így a diszperziós együttható eléri a 90% -ot, biztosítva az anyagtulajdonságok konzisztenciáját. Ugyanakkor a szálas felületkezelési technológia alkalmazása, mint például akapcsolószerkezelés, teheti aszénszálasés a gyanta határfelületi kötési szilárdsága 30-50%-kal nőtt.

Repülőgép szárnyak és egyéb szerkezeti elemek gyártása során a forró préselési tartályos eljárás alkalmazása. Mindenekelőtt az ultrarövid szénszálat és gyantát bizonyos arányban prepregből keverve a melegprés tartályba rétegelik. Ezt követően 120-180°C hőmérsékleten és 0,5-1,5 MPa nyomáson kikeményítik és formázzák. Ez az eljárás hatékonyan tudja kiüríteni a kompozit anyagban lévő légbuborékokat, hogy biztosítsa a termékek sűrűségét és nagy teljesítményét.

Technológia és eljárások ultrarövid szénszálak járműiparban történő alkalmazásához

Amikor ultrarövid szénszálat alkalmaznak autóalkatrészekre, a hangsúly az alapanyaggal való kompatibilitás javításán van. Speciális kompatibilizátorok hozzáadásával a szénszálak és az alapanyagok közötti határfelületi tapadás (pl.polipropilénstb.) körülbelül 40%-kal növelhető. Ugyanakkor annak érdekében, hogy javítsa a teljesítményét összetett feszültségi környezetben, a szálorientációs tervezési technológiát alkalmazzák a száligazítás irányának az alkatrészre ható feszültség irányának megfelelő beállítására.

A fröccsöntési eljárást gyakran használják alkatrészek, például autóburkolatok gyártására. Az ultrarövid szénszálakat műanyag részecskékkel keverik össze, majd magas hőmérsékleten és nyomáson fecskendezik be a formaüregbe. A befecskendezési hőmérséklet általában 200-280 ℃, a befecskendezési nyomás 50-150 MPa. Ezzel a folyamattal megvalósítható az összetett alakú részek gyors formázása, és biztosítható a szénszálak egyenletes eloszlása ​​a termékekben.

Az ultrarövid szénszálas alkalmazások technológiája és folyamata az elektronikai területen

Az elektronikus hőleadás területén kulcsfontosságú az ultrarövid szénszálak hővezető képességének hasznosítása. A szénszál grafitosítási fokának optimalizálásával a hővezető képessége több mint 1000 W/(mK) értékre növelhető. Eközben az elektronikus alkatrészekkel való jó érintkezés biztosítása érdekében a felületi fémezési technológia, például a kémiai nikkelezés több mint 80%-kal csökkentheti a szénszál felületi ellenállását.

A porkohászati ​​eljárás felhasználható számítógépes CPU hűtőbordák gyártására. Az ultrarövid szénszálat fémporral (pl. rézporral) keverik és magas hőmérsékleten és nyomáson szinterelik. A szinterezési hőmérséklet általában 500-900°C, a nyomás pedig 20-50 MPa. Ez az eljárás lehetővé teszi, hogy a szénszál jó hővezető csatornát képezzen a fémmel, és javítja a hőelvezetési hatékonyságot.

A repülőgépipartól az autóiparon át az elektronikáig, a technológia folyamatos innovációjával és a folyamatoptimalizálással, ultrarövidszénszálastöbb területen fog ragyogni, erősebb erőt juttatva a modern tudomány és technológia, valamint az ipari fejlődés számára.