Ultra Kısa Karbon Fiber Uygulaması

Gelişmiş kompozit alanının önemli bir üyesi olan ultra kısa karbon fiber, benzersiz özellikleriyle birçok endüstriyel ve teknolojik alanda yaygın ilgiyi tetiklemiştir. Malzemelerin yüksek performansı için yepyeni bir çözüm sunar ve uygulama teknolojilerinin ve süreçlerinin derinlemesine anlaşılması, ilgili endüstrilerin gelişimini desteklemek için gereklidir.

Ultra kısa karbon fiberlerin elektron mikrografları

Tipik olarak ultra kısa karbon fiberlerin uzunluğu 0,1 – 5 mm arasındadır ve yoğunlukları 1,7 – 2 g/cm³ gibi düşüktür. 1,7 – 2,2 g/cm³ düşük yoğunluk, 3000 – 7000 MPa çekme mukavemeti ve 200 – 700 GPa elastiklik modülü ile bu mükemmel mekanik özellikler, yük taşıyan yapılarda kullanımının temelini oluşturur. Ayrıca mükemmel yüksek sıcaklık direncine sahiptir ve oksitleyici olmayan bir atmosferde 2000°C'nin üzerindeki yüksek sıcaklıklara dayanabilir.

Havacılık ve Uzay Alanında Ultra Kısa Karbon Fiberin Uygulama Teknolojisi ve Süreci

Havacılık alanında ultra kısa karbon fiber esas olarak güçlendirmek için kullanılır.reçinematris kompozitleri. Teknolojinin anahtarı, karbon fiberin reçine matrisinde eşit şekilde dağılmasını sağlamaktır. Örneğin, ultrasonik dağılım teknolojisinin benimsenmesi, karbon fiber topaklaşması olgusunu etkili bir şekilde ortadan kaldırabilir, böylece dağılım katsayısı %90'ın üzerine çıkar ve malzeme özelliklerinin tutarlılığı sağlanır. Aynı zamanda fiber yüzey işleme teknolojisinin kullanımı gibibirleştirme maddesitedaviyi gerçekleştirebilirkarbon fiberve reçine ara yüzeyi bağ mukavemeti %30 – %50 oranında artırıldı.

Uçak kanatlarının ve diğer yapısal bileşenlerin imalatında sıcak presleme tank prosesinin kullanılması. Öncelikle ultra kısa karbon fiber ve reçine belirli bir oranda prepreg ile karıştırılarak sıcak pres tankına yerleştirilir. Daha sonra 120 – 180°C sıcaklıkta ve 0,5 – 1,5 MPa basınçta kürlenir ve kalıplanır. Bu işlem, ürünlerin yoğunluğunu ve yüksek performansını sağlamak için kompozit malzemedeki hava kabarcıklarını etkili bir şekilde boşaltabilir.

Otomotiv Endüstrisinde Ultra Kısa Karbon Fiber Uygulamasına Yönelik Teknoloji ve Süreçler

Ultra kısa karbon elyafı otomotiv parçalarına uygularken odak noktası, elyafın ana malzemeyle uyumluluğunun arttırılmasıdır. Spesifik bağdaştırıcılar eklenerek, karbon fiberler ve temel malzemeler arasındaki arayüzey yapışması (örn.polipropilenvb.) yaklaşık %40 oranında artırılabilir. Aynı zamanda karmaşık gerilim ortamlarında performansını artırmak amacıyla, parça üzerindeki gerilimin yönüne göre fiber hizalama yönünü ayarlamak için fiber oryantasyon tasarım teknolojisi kullanılır.

Enjeksiyon kalıplama işlemi genellikle otomobil kaportası gibi parçaların imalatında kullanılır. Ultra kısa karbon fiberler plastik parçacıklarla karıştırıldıktan sonra yüksek sıcaklık ve basınçla kalıp boşluğuna enjekte edilir. Enjeksiyon sıcaklığı genellikle 200 – 280 °C, enjeksiyon basıncı ise 50 – 150 MPa'dır. Bu işlem, karmaşık şekilli parçaların hızlı kalıplanmasını gerçekleştirebilir ve karbon fiberlerin ürünlerde eşit dağılımını sağlayabilir.

Elektronik Alanında Ultra Kısa Karbon Fiber Uygulama Teknolojisi ve Süreci

Elektronik ısı dağıtımı alanında, ultra kısa karbon fiberlerin termal iletkenliğinin kullanılması çok önemlidir. Karbon fiberin grafitleşme derecesi optimize edilerek termal iletkenliği 1000W/(mK)'nin üzerine çıkarılabilir. Bu arada, elektronik bileşenlerle iyi temasını sağlamak için, kimyasal nikel kaplama gibi yüzey metalizasyon teknolojisi, karbon fiberin yüzey direncini %80'den fazla azaltabilir.

Toz metalurjisi işlemi bilgisayar CPU soğutucularının imalatında kullanılabilir. Ultra kısa karbon fiber, metal tozu (örneğin bakır tozu) ile karıştırılır ve yüksek sıcaklık ve basınç altında sinterlenir. Sinterleme sıcaklığı genellikle 500 – 900°C, basınç ise 20 – 50 MPa'dır. Bu işlem, karbon fiberin metal ile iyi bir ısı iletim kanalı oluşturmasını sağlar ve ısı dağıtım verimliliğini artırır.

Havacılıktan otomotiv endüstrisine ve elektroniğe kadar, sürekli gelişen teknoloji ve süreç optimizasyonu ile ultra kısakarbon fibermodern bilim ve teknoloji ile endüstriyel gelişim için daha güçlü bir güç sağlayarak daha fazla alanda parlayacak.