Īpaši īsās oglekļa šķiedras pielietojums

Īpaši īsa oglekļa šķiedra ar savām unikālajām īpašībām kā moderno kompozītmateriālu nozares galvenais loceklis ir izraisījis plašu uzmanību daudzās rūpniecības un tehnoloģiju jomās. Tas nodrošina pilnīgi jaunu risinājumu augstas veiktspējas materiāliem, un padziļināta izpratne par tā pielietošanas tehnoloģijām un procesiem ir būtiska, lai veicinātu saistīto nozaru attīstību.

Ultraīso oglekļa šķiedru elektronmikrogrāfi

Parasti īpaši īsu oglekļa šķiedru garums ir no 0,1 līdz 5 mm, un to blīvums ir zems – 1,7–2 g/cm³. Ar zemo blīvumu 1,7 – 2,2 g/cm³, stiepes izturību 3000 – 7000 MPa un elastības moduli 200 – 700 GPa, šīs lieliskās mehāniskās īpašības veido pamatu tā izmantošanai nesošajās konstrukcijās. Turklāt tam ir lieliska augstas temperatūras izturība, un tas var izturēt augstu temperatūru virs 2000 ° C neoksidējošā atmosfērā.

Īpaši īsas oglekļa šķiedras pielietošanas tehnoloģija un process aviācijas un kosmosa jomā

Aviācijas un kosmosa jomā īpaši īsu oglekļa šķiedru galvenokārt izmanto, lai pastiprinātusveķimatricu kompozīti. Tehnoloģijas galvenais mērķis ir panākt, lai oglekļa šķiedra vienmērīgi izkliedētos sveķu matricā. Piemēram, izmantojot ultraskaņas dispersijas tehnoloģiju, var efektīvi izjaukt oglekļa šķiedru aglomerācijas parādību, lai dispersijas koeficients sasniegtu vairāk nekā 90%, nodrošinot materiāla īpašību konsekvenci. Tajā pašā laikā šķiedru virsmas apstrādes tehnoloģiju izmantošana, piemēram, izmantošanasakabes līdzeklisārstēšanu, var veiktoglekļa šķiedraun sveķu saskarnes saites stiprība palielinājās par 30% – 50%.

Gaisa kuģu spārnu un citu konstrukcijas sastāvdaļu ražošanā tiek izmantots karstās presēšanas tvertnes process. Pirmkārt, īpaši īsā oglekļa šķiedra un sveķi, kas sajaukti ar noteiktu proporciju, izgatavoti no prepreg, slāņoti karstās preses tvertnē. Pēc tam to sacietē un veido 120–180°C temperatūrā un 0,5–1,5 MPa spiedienā. Šis process var efektīvi izvadīt gaisa burbuļus kompozītmateriālā, lai nodrošinātu izstrādājumu blīvumu un augstu veiktspēju.

Tehnoloģija un procesi īpaši īsas oglekļa šķiedras izmantošanai automobiļu rūpniecībā

Uzklājot īpaši īsu oglekļa šķiedru uz automobiļu daļām, galvenā uzmanība tiek pievērsta tās saderības uzlabošanai ar pamatmateriālu. Pievienojot īpašus saderības līdzekļus, tiek nodrošināta saskarnes saķere starp oglekļa šķiedrām un pamatmateriāliem (piem.polipropilēnsu.c.) var palielināt par aptuveni 40%. Tajā pašā laikā, lai uzlabotu tā veiktspēju sarežģītās stresa vidēs, šķiedru orientācijas projektēšanas tehnoloģija tiek izmantota, lai pielāgotu šķiedru izlīdzināšanas virzienu atbilstoši detaļas sprieguma virzienam.

Inžektorliešanas procesu bieži izmanto tādu detaļu kā automašīnu pārsegu ražošanā. Īpaši īsās oglekļa šķiedras tiek sajauktas ar plastmasas daļiņām un pēc tam ievadītas veidnes dobumā ar augstu temperatūru un spiedienu. Iesmidzināšanas temperatūra parasti ir 200–280 ℃, iesmidzināšanas spiediens ir 50–150 MPa. Šis process var realizēt sarežģītu formu detaļu ātru formēšanu un nodrošināt vienmērīgu oglekļa šķiedru sadalījumu izstrādājumos.

Ultraīsas oglekļa šķiedras izmantošanas tehnoloģija un process elektronikas jomā

Elektroniskās siltuma izkliedes jomā galvenais ir īpaši īsu oglekļa šķiedru siltumvadītspējas izmantošana. Optimizējot oglekļa šķiedras grafitizācijas pakāpi, tās siltumvadītspēju var palielināt līdz vairāk nekā 1000W/(mK). Tikmēr, lai nodrošinātu labu kontaktu ar elektroniskajiem komponentiem, virsmas metalizācijas tehnoloģija, piemēram, ķīmiskā niķeļa pārklājums, var samazināt oglekļa šķiedras virsmas pretestību par vairāk nekā 80%.

Pulvermetalurģijas procesu var izmantot datoru CPU radiatoru ražošanā. Īpaši īsā oglekļa šķiedra tiek sajaukta ar metāla pulveri (piemēram, vara pulveri) un saķepināta augstā temperatūrā un spiedienā. Saķepināšanas temperatūra parasti ir 500–900°C un spiediens ir 20–50 MPa. Šis process ļauj oglekļa šķiedrai izveidot labu siltuma vadīšanas kanālu ar metālu un uzlabo siltuma izkliedes efektivitāti.

No aviācijas un kosmosa līdz automobiļu rūpniecībai līdz elektronikai, ar nepārtrauktu tehnoloģiju jauninājumiem un procesu optimizāciju, īpaši īssoglekļa šķiedraspīdēs vairākās jomās, iepludinot jaudīgāku spēku mūsdienu zinātnei un tehnoloģijām un rūpniecības attīstībai.