Itin trumpo anglies pluošto taikymas

Itin trumpas anglies pluoštas, pasižymintis unikaliomis savybėmis, kaip pagrindinis pažangių kompozitų srities narys, sulaukė didelio dėmesio daugelyje pramonės ir technologijų sričių. Tai yra visiškai naujas sprendimas, skirtas didelio našumo medžiagoms, o nuodugnus jo taikymo technologijų ir procesų supratimas yra būtinas norint paskatinti susijusių pramonės šakų plėtrą.

Ultratrumpų anglies pluoštų elektroninės mikrografijos

Paprastai itin trumpų anglies pluoštų ilgis yra nuo 0,1 iki 5 mm, o jų tankis yra mažas – 1,7–2 g/cm³. Dėl mažo 1,7–2,2 g/cm³ tankio, 3000–7000 MPa atsparumo tempimui ir 200–700 GPa tamprumo modulio šios puikios mechaninės savybės sudaro pagrindą jį naudoti laikančiose konstrukcijose. Be to, jis turi puikų atsparumą aukštai temperatūrai ir gali atlaikyti aukštesnę nei 2000 °C temperatūrą neoksiduojančioje atmosferoje.

Itin trumpo anglies pluošto taikymo technologija ir procesas aviacijos ir kosmoso srityje

Aviacijos ir kosmoso srityje ypač trumpas anglies pluoštas daugiausia naudojamas sustiprintidervamatriciniai kompozitai. Technologijos esmė – tolygiai paskirstyti anglies pluoštą dervos matricoje. Pavyzdžiui, ultragarso dispersijos technologija gali veiksmingai nutraukti anglies pluošto aglomeracijos reiškinį, kad dispersijos koeficientas pasiektų daugiau nei 90%, užtikrinant medžiagų savybių nuoseklumą. Tuo pačiu metu, naudojant pluošto paviršiaus apdorojimo technologiją, pavyzdžiui, naudojantsukabinimo agentasgydymas, gali padarytianglies pluoštasir dervos sąsajos sukibimo stiprumas padidėjo 30–50%.

Gaminant orlaivių sparnus ir kitus konstrukcinius komponentus, naudojamas karšto presavimo bako procesas. Visų pirma, ypač trumpas anglies pluoštas ir derva, sumaišyti su tam tikra dalimi, pagaminti iš preprego, sluoksniuoti į karšto preso baką. Tada jis kietinamas ir formuojamas 120–180 °C temperatūroje ir 0,5–1,5 MPa slėgyje. Šis procesas gali efektyviai išleisti oro burbuliukus iš kompozicinės medžiagos, kad būtų užtikrintas gaminių tankis ir aukštas našumas.

Itin trumpo anglies pluošto panaudojimo automobilių pramonėje technologija ir procesai

Taikant itin trumpą anglies pluoštą ant automobilių dalių, pagrindinis dėmesys skiriamas jo suderinamumo su pagrindine medžiaga gerinimui. Pridedant specialių suderinamųjų medžiagų, anglies pluošto ir pagrindinių medžiagų sąsajos sukibimas (pvz.,polipropilenoir kt.) gali būti padidintas apie 40 proc. Tuo pačiu metu, siekiant pagerinti jo veikimą sudėtingoje įtempių aplinkoje, pluošto orientacijos projektavimo technologija naudojama pluošto išlyginimo krypčiai reguliuoti pagal detalės įtempimo kryptį.

Injekcinio liejimo procesas dažnai naudojamas gaminant tokias dalis kaip automobilių gaubtai. Itin trumpi anglies pluoštai sumaišomi su plastiko dalelėmis ir įpurškiami į formos ertmę esant aukštai temperatūrai ir slėgiui. Įpurškimo temperatūra paprastai yra 200–280 ℃, įpurškimo slėgis yra 50–150 MPa. Šis procesas gali greitai išlieti sudėtingas formas ir užtikrinti vienodą anglies pluošto pasiskirstymą gaminiuose.

Itin trumpo anglies pluošto panaudojimo elektronikos srityje technologija ir procesas

Elektroninio šilumos išsklaidymo srityje labai svarbu panaudoti itin trumpų anglies pluoštų šilumos laidumą. Optimizavus anglies pluošto grafitizacijos laipsnį, jo šilumos laidumą galima padidinti iki daugiau nei 1000W/(mK). Tuo tarpu, kad būtų užtikrintas geras kontaktas su elektroniniais komponentais, paviršiaus metalizavimo technologija, tokia kaip cheminis nikeliavimas, gali sumažinti anglies pluošto paviršiaus atsparumą daugiau nei 80%.

Miltelinės metalurgijos procesas gali būti naudojamas kompiuterių procesoriaus radiatorių gamyboje. Itin trumpas anglies pluoštas sumaišomas su metalo milteliais (pvz., vario milteliais) ir sukepinamas aukštoje temperatūroje bei slėgyje. Paprastai sukepinimo temperatūra yra 500–900 °C, o slėgis – 20–50 MPa. Šis procesas leidžia anglies pluoštui suformuoti gerą šilumos laidumo kanalą su metalu ir pagerina šilumos išsklaidymo efektyvumą.

Nuo aviacijos iki automobilių pramonės iki elektronikos, nuolat diegiant technologijas ir optimizuojant procesus, itin trumpasanglies pluoštassuspindės daugiau sričių, suteikdama galingesnę galią šiuolaikiniam mokslui ir technologijoms bei pramonės plėtrai.