Som en nyckelmedlem inom det avancerade kompositområdet har ultrakort kolfiber, med sina unika egenskaper, väckt stor uppmärksamhet inom många industriella och tekniska områden. Det tillhandahåller en helt ny lösning för högpresterande material, och en djupgående förståelse av dess applikationsteknologier och processer är avgörande för att driva utvecklingen av relaterade industrier.
Elektronmikrofotografier av ultrakorta kolfibrer
Typiskt är längden på ultrakorta kolfibrer mellan 0,1 – 5 mm, och deras densitet är låg vid 1,7 – 2 g/cm³. Med en låg densitet på 1,7 – 2,2 g/cm³, en draghållfasthet på 3000 – 7000 MPa och en elasticitetsmodul på 200 – 700GPa, utgör dessa utmärkta mekaniska egenskaper grunden för dess användning i bärande konstruktioner. Dessutom har den utmärkt högtemperaturbeständighet och tål höga temperaturer på över 2000°C i en icke-oxiderande atmosfär.
Applikationsteknik och process för ultrakort kolfiber inom flygindustrin
Inom flyg- och rymdområdet används ultrakort kolfiber främst för att förstärkahartsmatriskompositer. Nyckeln med tekniken är att göra kolfibern jämnt fördelad i hartsmatrisen. Till exempel kan användning av ultraljudsspridningsteknik effektivt bryta fenomenet kolfiberagglomerering, så att spridningskoefficienten når mer än 90%, vilket säkerställer konsistensen av materialegenskaper. Samtidigt, användningen av fiber ytbehandling teknik, såsom användningen avkopplingsmedelbehandling, kan görakolfiberoch hartsgränsytans bindningsstyrka ökade med 30 % – 50 %.
Vid tillverkning av flygplansvingar och andra strukturella komponenter, användningen av varmpressningstankprocessen. Först av allt, den ultrakorta kolfibern och hartset blandas med en viss andel gjord av prepreg, skiktad i varmpresstanken. Den härdas sedan och formas vid en temperatur på 120 – 180°C och ett tryck på 0,5 – 1,5 MPa. Denna process kan effektivt släppa ut luftbubblorna i kompositmaterialet för att säkerställa produkternas täthet och höga prestanda.
Teknik och processer för tillämpning av ultrakorta kolfiber i fordonsindustrin
När du applicerar ultrakort kolfiber på bildelar ligger fokus på att förbättra dess kompatibilitet med basmaterialet. Genom att lägga till specifika kompatibilisatorer kan gränsytans vidhäftning mellan kolfibrer och basmaterial (tpolypropen, etc.) kan ökas med ca 40 %. Samtidigt, för att förbättra dess prestanda i komplexa stressmiljöer, används fiberorienteringsdesignteknik för att justera fiberinriktningen enligt spänningsriktningen på delen.
Formsprutningsprocessen används ofta vid tillverkning av delar såsom motorhuvar. Ultrakorta kolfibrer blandas med plastpartiklar och injiceras sedan i formhålan genom hög temperatur och tryck. Insprutningstemperaturen är vanligtvis 200 – 280 ℃, insprutningstrycket är 50 – 150 MPa. Denna process kan realisera den snabba formningen av komplexa formade delar och kan säkerställa en enhetlig fördelning av kolfibrer i produkterna.
Teknik och process för tillämpning av ultrakort kolfiber inom elektronikområdet
Inom området för elektronisk värmeavledning är användningen av värmeledningsförmågan hos ultrakorta kolfibrer nyckeln. Genom att optimera grafitiseringsgraden för kolfiber kan dess värmeledningsförmåga ökas till mer än 1000W/(mK). Under tiden, för att säkerställa dess goda kontakt med elektroniska komponenter, kan ytmetalliseringsteknik, såsom kemisk nickelplätering, minska ytmotståndet hos kolfiber med mer än 80%.
Pulvermetallurgisk process kan användas vid tillverkning av dator-CPU-kylflänsar. Den ultrakorta kolfibern blandas med metallpulver (t.ex. kopparpulver) och sintras under hög temperatur och högt tryck. Sintringstemperaturen är vanligtvis 500 – 900°C och trycket är 20 – 50 MPa. Denna process gör det möjligt för kolfibern att bilda en bra värmeledningskanal med metallen och förbättrar värmeavledningseffektiviteten.
Från flyg- till bilindustri till elektronik, med kontinuerlig innovation av teknik och processoptimering, ultrakortkolfiberkommer att lysa på fler områden och tillföra mer kraftfull kraft för modern vetenskap och teknik och industriell utveckling.
Posttid: 2024-12-20