Bilang pangunahing miyembro ng advanced composites field, ang ultra-short carbon fiber, kasama ang mga natatanging katangian nito, ay nag-trigger ng malawakang atensyon sa maraming industriyal at teknolohikal na larangan. Nagbibigay ito ng bagong solusyon para sa mataas na pagganap ng mga materyales, at ang malalim na pag-unawa sa mga teknolohiya at proseso ng aplikasyon nito ay mahalaga upang himukin ang pag-unlad ng mga kaugnay na industriya.
Mga electron micrograph ng ultrashort carbon fibers
Karaniwan, ang haba ng mga ultra-maikling carbon fiber ay nasa pagitan ng 0.1 – 5mm, at mababa ang density ng mga ito sa 1.7 – 2g/cm³. Sa mababang density na 1.7 – 2.2g/cm³, isang tensile strength na 3000 – 7000MPa at isang modulus ng elasticity na 200 – 700GPa, ang mga mahuhusay na mekanikal na katangian na ito ay bumubuo ng batayan para sa paggamit nito sa mga istrukturang nagdadala ng pagkarga. Bilang karagdagan, ito ay may mahusay na mataas na temperatura na panlaban, at maaaring makatiis ng mataas na temperatura na higit sa 2000°C sa isang hindi-oxidizing na kapaligiran.
Application Technology at Proseso ng Ultra-short Carbon Fiber sa Aerospace Field
Sa larangan ng aerospace, ang ultra-short carbon fiber ay pangunahing ginagamit upang palakasindagtamatrix composites. Ang susi ng teknolohiya ay upang gawing pantay-pantay ang carbon fiber sa resin matrix. Halimbawa, ang paggamit ng ultrasonic dispersion technology ay maaaring epektibong masira ang phenomenon ng carbon fiber agglomeration, upang ang dispersion coefficient ay umabot sa higit sa 90%, na tinitiyak ang pagkakapare-pareho ng mga materyal na katangian. Kasabay nito, ang paggamit ng fiber surface treatment technology, tulad ng paggamit ngahente ng pagkabitpaggamot, maaaring gawin angcarbon fiberat ang lakas ng bono ng interface ng resin ay tumaas ng 30% – 50%.
Sa paggawa ng mga pakpak ng sasakyang panghimpapawid at iba pang mga bahagi ng istruktura, ang paggamit ng proseso ng hot pressing tank. Una sa lahat, ang ultra-maikling carbon fiber at dagta halo-halong may isang tiyak na proporsyon na ginawa ng prepreg, layered sa hot press tangke. Pagkatapos ito ay ginagamot at hinuhubog sa temperatura na 120 – 180°C at presyon na 0.5 – 1.5MPa. Ang prosesong ito ay epektibong makakapaglabas ng mga bula ng hangin sa pinagsama-samang materyal upang matiyak ang siksik at mataas na pagganap ng mga produkto.
Teknolohiya at Mga Proseso para sa Paglalapat ng Ultra-Short Carbon Fiber sa Industriya ng Automotive
Kapag nag-aaplay ng ultra-short carbon fiber sa mga bahagi ng automotive, ang focus ay sa pagpapabuti ng compatibility nito sa base na materyal. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga partikular na compatibilizer, ang interfacial adhesion sa pagitan ng mga carbon fiber at base na materyales (halpolypropylene, atbp.) ay maaaring tumaas ng halos 40%. Kasabay nito, upang mapabuti ang pagganap nito sa mga kumplikadong kapaligiran ng stress, ang teknolohiya ng disenyo ng orientation ng hibla ay ginagamit upang ayusin ang direksyon ng pagkakahanay ng hibla ayon sa direksyon ng stress sa bahagi.
Ang proseso ng paghuhulma ng iniksyon ay kadalasang ginagamit sa paggawa ng mga bahagi tulad ng mga hood ng sasakyan. Ang mga ultra-maikling carbon fibers ay hinahalo sa mga plastic na particle at pagkatapos ay itinuturok sa molde cavity sa pamamagitan ng mataas na temperatura at presyon. Ang temperatura ng iniksyon ay karaniwang 200 – 280 ℃, ang presyon ng iniksyon ay 50 – 150 MPa. Maaaring mapagtanto ng prosesong ito ang mabilis na paghubog ng mga kumplikadong hugis na bahagi, at masisiguro ang pare-parehong pamamahagi ng mga carbon fiber sa mga produkto.
Teknolohiya at Proseso ng Ultra-short Carbon Fiber Application sa Electronics Field
Sa larangan ng electronic heat dissipation, ang paggamit ng thermal conductivity ng ultra-short carbon fibers ay susi. Sa pamamagitan ng pag-optimize sa antas ng graphitization ng carbon fiber, ang thermal conductivity nito ay maaaring tumaas sa higit sa 1000W/(mK). Samantala, upang matiyak ang mahusay na pakikipag-ugnay nito sa mga elektronikong sangkap, ang teknolohiya ng metallization sa ibabaw, tulad ng chemical nickel plating, ay maaaring mabawasan ang paglaban sa ibabaw ng carbon fiber ng higit sa 80%.
Maaaring gamitin ang proseso ng powder metallurgy sa paggawa ng mga heatsink ng CPU ng computer. Ang ultra-short carbon fiber ay hinaluan ng metal powder (hal. copper powder) at sintered sa ilalim ng mataas na temperatura at presyon. Ang temperatura ng sintering ay karaniwang 500 – 900°C at ang presyon ay 20 – 50 MPa. Ang prosesong ito ay nagbibigay-daan sa carbon fiber na bumuo ng isang mahusay na heat conduction channel na may metal at pinapabuti ang kahusayan sa pag-alis ng init.
Mula sa aerospace hanggang sa industriya ng automotive hanggang sa electronics, na may tuluy-tuloy na pagbabago ng teknolohiya at pag-optimize ng proseso, ultra-shortcarbon fiberay magniningning sa mas maraming larangan, na nag-iiniksyon ng mas malakas na kapangyarihan para sa modernong agham at teknolohiya at pag-unlad ng industriya.
Oras ng post: Dis-20-2024