Примена на ултра-кратки јаглеродни влакна

Како клучен член на полето за напредни композити, ултра-кратките јаглеродни влакна, со своите уникатни својства, предизвикаа големо внимание во многу индустриски и технолошки полиња. Обезбедува сосема ново решение за високи перформанси на материјалите, а длабинското разбирање на технологиите и процесите на неговата примена е од суштинско значење за да се поттикне развојот на сродните индустрии.

Електронски микрографии на ултракратки јаглеродни влакна

Вообичаено, должината на ултра-кратките јаглеродни влакна е помеѓу 0,1 – 5 mm, а нивната густина е мала од 1,7 – 2 g/cm³. Со мала густина од 1,7 – 2,2 g/cm³, цврстина на истегнување од 3000 – 7000 MPa и модул на еластичност од 200 – 700 GPa, овие одлични механички својства ја формираат основата за неговата употреба во носечки конструкции. Покрај тоа, има одлична отпорност на високи температури и може да издржи високи температури од над 2000°C во неоксидирачка атмосфера.

Технологија на примена и процес на ултра-кратки јаглеродни влакна во полето на воздухопловството

Во воздушната област, ултра-кратките јаглеродни влакна главно се користат за зајакнувањесмоламатрични композити. Клучот на технологијата е да ги направи јаглеродните влакна рамномерно дисперзирани во матрицата на смолата. На пример, усвојувањето на технологија за дисперзија на ултразвук може ефикасно да го скрши феноменот на агломерација на јаглеродни влакна, така што коефициентот на дисперзија достигнува повеќе од 90%, обезбедувајќи конзистентност на својствата на материјалот. Во исто време, употребата на влакна површинска технологија за третман, како што е употребата насредство за спојувањетретман, може да направи најаглеродни влакнаи јачината на врската со смола се зголеми за 30% – 50%.

Во производството на авиони крила и други структурни компоненти, употребата на топла притискање резервоарот процес. Најпрво, ултра-кратките јаглеродни влакна и смола измешани со одредена пропорција изработена од препрег, сместени во резервоарот за топла преса. Потоа се стврднува и обликува на температура од 120 – 180°C и притисок од 0,5 – 1,5 MPa. Овој процес може ефикасно да ги испушти воздушните меури во композитниот материјал за да обезбеди густина и високи перформанси на производите.

Технологија и процеси за примена на ултра-кратки јаглеродни влакна во автомобилската индустрија

При примена на ултра-кратки јаглеродни влакна на автомобилски делови, фокусот е на подобрување на неговата компатибилност со основниот материјал. Со додавање на специфични компатибилизатори, меѓусебната адхезија помеѓу јаглеродните влакна и основните материјали (на пр.полипропилен, итн.) може да се зголеми за околу 40%. Во исто време, со цел да се подобрат неговите перформанси во сложени стресни средини, технологијата за дизајнирање на ориентација на влакна се користи за прилагодување на насоката на усогласување на влакната според насоката на напрегањето на делот.

Процесот на обликување со вбризгување често се користи во производството на делови како што се автомобилски аспиратори. Ултра-кратките јаглеродни влакна се мешаат со пластични честички и потоа се инјектираат во шуплината на мувлата преку висока температура и притисок. Температурата на инјектирање е генерално 200 - 280 ℃, притисокот на инјектирање е 50 - 150 MPa. Овој процес може да го реализира брзото обликување на делови со сложена форма и може да обезбеди униформа дистрибуција на јаглеродни влакна во производите.

Технологија и процес на примена на ултра-кратки јаглеродни влакна во областа на електрониката

Во полето на електронска дисипација на топлина, искористувањето на топлинската спроводливост на ултра-кратките јаглеродни влакна е клучно. Со оптимизирање на степенот на графитизација на јаглеродни влакна, неговата топлинска спроводливост може да се зголеми на повеќе од 1000W/(mK). Во меѓувреме, за да се обезбеди добар контакт со електронските компоненти, технологијата за метализација на површината, како што е хемиското обложување со никел, може да го намали површинскиот отпор на јаглеродните влакна за повеќе од 80%.

Процесот на металургија на прав може да се користи во производството на ладилници за компјутерски процесори. Ултра-кратките јаглеродни влакна се мешаат со метален прав (на пр. бакар во прав) и се синтерува под висока температура и притисок. Температурата на синтерување е генерално 500 – 900°C, а притисокот е 20 – 50 MPa. Овој процес им овозможува на јаглеродните влакна да формираат добар канал за спроводливост на топлина со металот и ја подобруваат ефикасноста на дисипација на топлина.

Од воздушната до автомобилската индустрија до електрониката, со континуирана иновација на технологијата и оптимизација на процесите, ултра-кратокјаглеродни влакнаќе блесне на повеќе полиња, вбризгувајќи помоќна моќ за модерната наука и технологија и индустрискиот развој.