ულტრა მოკლე ნახშირბადის ბოჭკოების გამოყენება

როგორც მოწინავე კომპოზიტების დარგის მთავარი წევრი, ულტრა მოკლე ნახშირბადის ბოჭკოვანი, თავისი უნიკალური თვისებებით, მიიპყრო ფართო ყურადღება მრავალ ინდუსტრიულ და ტექნოლოგიურ სფეროში. ის უზრუნველყოფს სრულიად ახალ გადაწყვეტას მასალების მაღალი წარმადობისთვის და მისი გამოყენების ტექნოლოგიებისა და პროცესების სიღრმისეული გაგება აუცილებელია დაკავშირებული ინდუსტრიების განვითარებისთვის.

ულტრამოკლე ნახშირბადის ბოჭკოების ელექტრონული მიკროგრაფები

როგორც წესი, ულტრამოკლე ნახშირბადის ბოჭკოების სიგრძეა 0,1 – 5 მმ, ხოლო მათი სიმკვრივე დაბალია 1,7 – 2 გ/სმ³. დაბალი სიმკვრივით 1,7 – 2,2 გ/სმ³, დაჭიმვის სიძლიერით 3000 – 7000 მპა და ელასტიურობის მოდულით 200 – 700 გპა, ეს შესანიშნავი მექანიკური თვისებები ქმნის საფუძველს მისი გამოყენების მზიდ სტრუქტურებში. გარდა ამისა, მას აქვს შესანიშნავი მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა და შეუძლია გაუძლოს 2000°C-ზე მეტ ტემპერატურას არაჟანგვის ატმოსფეროში.

ულტრამოკლე ნახშირბადის ბოჭკოს გამოყენების ტექნოლოგია და პროცესი საჰაერო კოსმოსურ სფეროში

საჰაერო კოსმოსურ სფეროში, ულტრამოკლე ნახშირბადის ბოჭკო ძირითადად გამოიყენება გასამაგრებლადფისიმატრიცული კომპოზიტები. ტექნოლოგიის გასაღები არის ნახშირბადის ბოჭკოების თანაბრად გაფანტვა ფისოვანი მატრიცაში. მაგალითად, ულტრაბგერითი დისპერსიის ტექნოლოგიის გამოყენებამ შეიძლება ეფექტურად დაარღვიოს ნახშირბადის ბოჭკოების აგლომერაციის ფენომენი, ისე, რომ დისპერსიის კოეფიციენტი 90% -ზე მეტს აღწევს, რაც უზრუნველყოფს მასალის თვისებების თანმიმდევრულობას. ამავდროულად, ბოჭკოების ზედაპირის დამუშავების ტექნოლოგიის გამოყენება, როგორიცაა გამოყენებადაწყვილების აგენტიმკურნალობა, შეუძლია გააკეთოსნახშირბადის ბოჭკოვანიდა ფისოვანი კავშირის სიმტკიცე გაიზარდა 30%-50%-ით.

თვითმფრინავის ფრთების და სხვა სტრუქტურული კომპონენტების წარმოებაში, ცხელი დაჭერის სატანკო პროცესის გამოყენება. უპირველეს ყოვლისა, ულტრამოკლე ნახშირბადის ბოჭკოვანი და ფისოვანი შერეული გარკვეული პროპორციით დამზადებული prepreg, ფენით მოთავსებულია ცხელი პრესის ავზში. შემდეგ ხდება მისი დამუშავება და ჩამოსხმა 120 – 180°C ტემპერატურაზე და 0,5 – 1,5 მპა წნევაზე. ამ პროცესს შეუძლია ეფექტურად განთავისუფლდეს ჰაერის ბუშტები კომპოზიციურ მასალაში, რათა უზრუნველყოს პროდუქტების სიმკვრივე და მაღალი შესრულება.

ტექნოლოგია და პროცესები ულტრამოკლე ნახშირბადის ბოჭკოების გამოყენებისათვის საავტომობილო ინდუსტრიაში

ავტომობილის ნაწილებზე ულტრამოკლე ნახშირბადის ბოჭკოს გამოყენებისას ყურადღება გამახვილებულია საბაზისო მასალასთან მისი თავსებადობის გაუმჯობესებაზე. სპეციფიური თავსებადობის დამატების საშუალებით, ნახშირბადის ბოჭკოებსა და საბაზისო მასალებს შორის ინტერფეისული ადჰეზია (მაგ.პოლიპროპილენიდა ა.შ.) შეიძლება გაიზარდოს დაახლოებით 40%-ით. ამავდროულად, რთულ სტრესულ გარემოში მისი მუშაობის გასაუმჯობესებლად, ბოჭკოების ორიენტაციის დიზაინის ტექნოლოგია გამოიყენება ბოჭკოების განლაგების მიმართულების კორექტირებისთვის ნაწილის სტრესის მიმართულების მიხედვით.

ინექციური ჩამოსხმის პროცესი ხშირად გამოიყენება ისეთი ნაწილების წარმოებაში, როგორიცაა საავტომობილო გამწოვები. ულტრამოკლე ნახშირბადის ბოჭკოები შერეულია პლასტმასის ნაწილაკებთან და შემდეგ შეჰყავთ ფორმის ღრუში მაღალი ტემპერატურისა და წნევის მეშვეობით. ინექციის ტემპერატურა ზოგადად 200 – 280 ℃, ინექციის წნევაა 50 – 150 მპა. ამ პროცესს შეუძლია გააცნობიეროს რთული ფორმის ნაწილების სწრაფი ჩამოსხმა და უზრუნველყოს ნახშირბადის ბოჭკოების ერთგვაროვანი განაწილება პროდუქტებში.

ულტრამოკლე ნახშირბადის ბოჭკოების გამოყენების ტექნოლოგია და პროცესი ელექტრონიკის სფეროში

ელექტრონული სითბოს გაფრქვევის სფეროში მთავარია ულტრამოკლე ნახშირბადის ბოჭკოების თბოგამტარობის გამოყენება. ნახშირბადის ბოჭკოს გრაფიტიზაციის ხარისხის ოპტიმიზაციის გზით, მისი თბოგამტარობა შეიძლება გაიზარდოს 1000W/(mK)-ზე მეტამდე. იმავდროულად, ელექტრონულ კომპონენტებთან კარგი კონტაქტის უზრუნველსაყოფად, ზედაპირის მეტალიზების ტექნოლოგიამ, როგორიცაა ქიმიური ნიკელის დაფარვა, შეუძლია შეამციროს ნახშირბადის ბოჭკოს ზედაპირის წინააღმდეგობა 80%-ზე მეტით.

ფხვნილის მეტალურგიის პროცესი შეიძლება გამოყენებულ იქნას კომპიუტერის CPU გამათბობლების წარმოებაში. ულტრამოკლე ნახშირბადის ბოჭკოვანი შერეულია ლითონის ფხვნილთან (მაგ. სპილენძის ფხვნილით) და აგლომერდება მაღალი ტემპერატურისა და წნევის ქვეშ. აგლომერაციის ტემპერატურა ზოგადად არის 500 – 900°C და წნევა 20 – 50 მპა. ეს პროცესი საშუალებას აძლევს ნახშირბადის ბოჭკოს შექმნას კარგი სითბოს გამტარი არხი მეტალთან და აუმჯობესებს სითბოს გაფრქვევის ეფექტურობას.

აერონავტიკიდან საავტომობილო ინდუსტრიამდე ელექტრონიკამდე, ტექნოლოგიის უწყვეტი ინოვაციებით და პროცესის ოპტიმიზაციით, ულტრა მოკლენახშირბადის ბოჭკოვანიგაბრწყინდება უფრო მეტ სფეროებში, უფრო ძლიერ ძალას შესთავაზებს თანამედროვე მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების და ინდუსტრიული განვითარებისთვის.