ウルトラショートカーボンファイバーの適用

Advanced Compositesフィールドの主要メンバーとして、そのユニークな特性を備えたウルトラショートカーボンファイバーは、多くの産業および技術分野で広範囲にわたる注目を集めています。材料の高性能のための真新しいソリューションを提供し、関連産業の開発を促進するためには、アプリケーション技術とプロセスを詳細に理解することが不可欠です。

超微量炭素繊維の電子顕微鏡写真

通常、超短炭素繊維の長さは0.1〜5mmの間で、密度は1.7〜2g/cm³で低いです。 1.7〜2.2g/cm³の密度が低く、3000〜7000mPaの引張強度、200〜700gPaの弾性率で、これらの優れた機械的特性は、負荷を負担構造で使用するための基礎を形成します。さらに、優れた高温抵抗を持ち、非酸化雰囲気の中で2000°Cを超える高温に耐えることができます。

航空宇宙分野におけるウルトラショートカーボンファイバーのアプリケーション技術とプロセス

航空宇宙分野では、超短炭素繊維が主に強化するために使用されます樹脂マトリックス複合材料。この技術の鍵は、樹脂マトリックスに炭素繊維を均等に分散させることです。たとえば、超音波分散技術を採用すると、炭素繊維凝集の現象を効果的に破壊すると、分散係数が90％以上に達し、材料特性の一貫性が確保されます。同時に、繊維表面処理技術の使用（結合剤治療、作ることができます炭素繊維樹脂界面結合強度は30％〜50％増加しました。

航空機の翼およびその他の構造コンポーネントの製造において、ホットプレスタンクプロセスの使用。まず第一に、ウルトラショートカーボンファイバーと樹脂は、プレグで作られた特定の割合と混合され、ホットプレスタンクに階層化されています。その後、120〜180°Cの温度と0.5〜1.5mpaの圧力で硬化して成形されます。このプロセスは、製品の密度と高性能を確保するために、複合材料の気泡を効果的に排出できます。

自動車産業におけるウルトラショートカーボンファイバーの適用のための技術とプロセス

自動車部品にウルトラショートカーボンファイバーを適用する場合、ベース材料との互換性を改善することに焦点が当てられています。特定の互換性を追加することにより、炭素繊維と基本材料の間の界面接着（例：ポリプロピレン、など）は約40％増加できます。同時に、複雑なストレス環境でのパフォーマンスを改善するために、ファイバー方向設計技術を使用して、パーツのストレスの方向に応じて繊維アライメントの方向を調整します。

射出成形プロセスは、自動車フードなどの部品の製造によく使用されます。ウルトラショートカーボンファイバーはプラスチック粒子と混合され、高温と圧力を通してカビの空洞に注入されます。注入温度は一般に200〜280℃で、注入圧力は50〜150 MPaです。このプロセスは、複雑な形状の部品の迅速な成形を実現し、製品内の炭素繊維の均一な分布を確保することができます。

エレクトロニクス分野での超短炭素繊維アプリケーションの技術とプロセス

電子熱散逸の分野では、超短炭素繊維の熱伝導率の利用が重要です。炭素繊維のグラフ化度を最適化することにより、その熱伝導率は1000W/（MK）を超えるまで増加させることができます。一方、電子成分との良好な接触を確保するために、化学ニッケルメッキなどの表面メタレーション技術は、炭素繊維の表面抵抗を80％以上減らすことができます。

粉末冶金プロセスは、コンピューターCPUヒートシンクの製造に使用できます。ウルトラショートカーボンファイバーは、金属粉末（銅粉末など）と混合され、高温と圧力で焼結します。焼結温度は一般に500〜900°Cで、圧力は20〜50 mPaです。このプロセスにより、炭素繊維は金属で優れた熱伝導チャネルを形成し、熱散逸効率を向上させることができます。

航空宇宙から自動車産業、電子機器まで、テクノロジーとプロセスの最適化の継続的な革新、超短い炭素繊維より多くの分野で輝き、現代の科学と技術と産業開発のためにより強力な力を注入します。