Como membro-chave do campo dos compósitos avançados, a fibra de carbono ultracurta, com as suas propriedades únicas, tem despertado ampla atenção em muitos campos industriais e tecnológicos. Ele fornece uma solução totalmente nova para materiais de alto desempenho, e um conhecimento profundo de suas tecnologias e processos de aplicação é essencial para impulsionar o desenvolvimento de indústrias relacionadas.
Micrografias eletrônicas de fibras ultracurtas de carbono
Normalmente, o comprimento das fibras de carbono ultracurtas está entre 0,1 – 5 mm e sua densidade é baixa, 1,7 – 2g/cm³. Com baixa densidade de 1,7 – 2,2g/cm³, resistência à tração de 3.000 – 7.000MPa e módulo de elasticidade de 200 – 700GPa, essas excelentes propriedades mecânicas formam a base para seu uso em estruturas portantes. Além disso, possui excelente resistência a altas temperaturas e pode suportar altas temperaturas acima de 2.000°C em uma atmosfera não oxidante.
Tecnologia de aplicação e processo de fibra de carbono ultracurta no campo aeroespacial
No campo aeroespacial, a fibra de carbono ultracurta é usada principalmente para reforçarresinacompósitos matriciais. A chave da tecnologia é fazer com que a fibra de carbono seja dispersa uniformemente na matriz de resina. Por exemplo, a adoção da tecnologia de dispersão ultrassônica pode efetivamente quebrar o fenômeno da aglomeração de fibras de carbono, de modo que o coeficiente de dispersão atinja mais de 90%, garantindo a consistência das propriedades do material. Ao mesmo tempo, o uso de tecnologia de tratamento de superfície de fibra, como o uso deagente de acoplamentotratamento, pode fazer com quefibra de carbonoe a resistência de união da interface de resina aumentou em 30% – 50%.
Na fabricação de asas de aeronaves e outros componentes estruturais, utiliza-se o processo de tanque de prensagem a quente. Em primeiro lugar, a fibra de carbono ultracurta e a resina misturadas com uma certa proporção feita de pré-impregnado, são colocadas em camadas no tanque de prensagem a quente. Em seguida, é curado e moldado a uma temperatura de 120 – 180°C e uma pressão de 0,5 – 1,5MPa. Este processo pode descarregar efetivamente as bolhas de ar no material compósito para garantir a densidade e o alto desempenho dos produtos.
Tecnologia e Processos para Aplicação de Fibra de Carbono Ultracurta na Indústria Automotiva
Ao aplicar fibra de carbono ultracurta em peças automotivas, o foco está em melhorar sua compatibilidade com o material base. Ao adicionar compatibilizantes específicos, a adesão interfacial entre fibras de carbono e materiais de base (ex.polipropileno, etc.) pode ser aumentado em cerca de 40%. Ao mesmo tempo, a fim de melhorar seu desempenho em ambientes de tensão complexos, a tecnologia de projeto de orientação de fibra é usada para ajustar a direção do alinhamento da fibra de acordo com a direção da tensão na peça.
O processo de moldagem por injeção é frequentemente utilizado na fabricação de peças como capôs de automóveis. Fibras de carbono ultracurtas são misturadas com partículas de plástico e depois injetadas na cavidade do molde por meio de alta temperatura e pressão. A temperatura de injeção é geralmente de 200 – 280 ℃, a pressão de injeção é de 50 – 150 MPa. Este processo pode realizar a moldagem rápida de peças de formatos complexos e pode garantir a distribuição uniforme de fibras de carbono nos produtos.
Tecnologia e Processo de Aplicação de Fibra de Carbono Ultracurta na Área Eletrônica
No campo da dissipação eletrônica de calor, a utilização da condutividade térmica de fibras de carbono ultracurtas é fundamental. Ao otimizar o grau de grafitização da fibra de carbono, sua condutividade térmica pode ser aumentada para mais de 1000W/(mK). Enquanto isso, para garantir seu bom contato com componentes eletrônicos, a tecnologia de metalização de superfície, como a niquelagem química, pode reduzir a resistência superficial da fibra de carbono em mais de 80%.
O processo de metalurgia do pó pode ser usado na fabricação de dissipadores de calor de CPU de computador. A fibra de carbono ultracurta é misturada com pó metálico (por exemplo, pó de cobre) e sinterizada sob alta temperatura e pressão. A temperatura de sinterização é geralmente de 500 – 900°C e a pressão é de 20 – 50 MPa. Este processo permite que a fibra de carbono forme um bom canal de condução de calor com o metal e melhore a eficiência de dissipação de calor.
Da indústria aeroespacial à indústria automotiva e eletrônica, com a inovação contínua de tecnologia e otimização de processos, ultracurtosfibra de carbonobrilhará em mais campos, injetando um poder mais poderoso para a ciência e tecnologia modernas e para o desenvolvimento industrial.
Horário da postagem: 20 de dezembro de 2024