अति-लघु कार्बन फाइबर का अनुप्रयोग

उन्नत कंपोजिट क्षेत्र के एक प्रमुख घटक के रूप में, अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फाइबर ने अपने अद्वितीय गुणों के कारण कई औद्योगिक और तकनीकी क्षेत्रों में व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। यह उच्च प्रदर्शन वाली सामग्रियों के लिए एक बिल्कुल नया समाधान प्रदान करता है, और संबंधित उद्योगों के विकास को गति देने के लिए इसकी अनुप्रयोग प्रौद्योगिकियों और प्रक्रियाओं की गहन समझ आवश्यक है।

अतिसूक्ष्म कार्बन तंतुओं के इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी चित्र

सामान्यतः, अतिसूक्ष्म कार्बन तंतुओं की लंबाई 0.1 से 5 मिमी के बीच होती है और इनका घनत्व 1.7 से 2 ग्राम/सेमी³ होता है। 1.7 से 2.2 ग्राम/सेमी³ के कम घनत्व, 3000 से 7000 एमपीए की तन्यता सामर्थ्य और 200 से 700 जीपीए के प्रत्यास्थता मापांक के कारण, ये उत्कृष्ट यांत्रिक गुण भार वहन करने वाली संरचनाओं में इसके उपयोग का आधार बनते हैं। इसके अतिरिक्त, इसमें उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिरोध क्षमता है और यह गैर-ऑक्सीकरण वातावरण में 2000 डिग्री सेल्सियस से अधिक के उच्च तापमान को सहन कर सकता है।

अंतरिक्ष क्षेत्र में अति-लघु कार्बन फाइबर की अनुप्रयोग प्रौद्योगिकी और प्रक्रिया

एयरोस्पेस क्षेत्र में, अति-लघु कार्बन फाइबर का उपयोग मुख्य रूप से सुदृढ़ीकरण के लिए किया जाता है।रालमैट्रिक्स कंपोजिट्स। इस तकनीक की कुंजी कार्बन फाइबर को राल मैट्रिक्स में समान रूप से फैलाना है। उदाहरण के लिए, अल्ट्रासोनिक फैलाव तकनीक को अपनाने से कार्बन फाइबर के एकत्रीकरण की समस्या को प्रभावी ढंग से दूर किया जा सकता है, जिससे फैलाव गुणांक 90% से अधिक हो जाता है और सामग्री के गुणों में एकरूपता सुनिश्चित होती है। साथ ही, फाइबर सतह उपचार तकनीक का उपयोग, जैसे कि...युग्मन एजेंटउपचार, इसे बना सकता हैकार्बन फाइबरऔर रेजिन इंटरफेस बॉन्ड की मजबूती में 30% से 50% तक की वृद्धि हुई।

विमान के पंखों और अन्य संरचनात्मक घटकों के निर्माण में हॉट प्रेसिंग टैंक प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है। सबसे पहले, प्रीप्रेग से बने अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फाइबर और रेजिन को एक निश्चित अनुपात में मिलाकर हॉट प्रेस टैंक में परत दर परत डाला जाता है। फिर इसे 120-180°C तापमान और 0.5-1.5 MPa दबाव पर सुखाया और ढाला जाता है। यह प्रक्रिया मिश्रित सामग्री में मौजूद हवा के बुलबुलों को प्रभावी ढंग से बाहर निकाल देती है, जिससे उत्पादों की सघनता और उच्च प्रदर्शन सुनिश्चित होता है।

ऑटोमोटिव उद्योग में अति-लघु कार्बन फाइबर के अनुप्रयोग के लिए प्रौद्योगिकी और प्रक्रियाएं

ऑटोमोटिव पार्ट्स में अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फाइबर का उपयोग करते समय, मुख्य ध्यान बेस मटेरियल के साथ इसकी अनुकूलता को बेहतर बनाने पर होता है। विशिष्ट अनुकूलता कारक मिलाकर, कार्बन फाइबर और बेस मटेरियल (जैसे किpolypropylene(आदि) को लगभग 40% तक बढ़ाया जा सकता है। साथ ही, जटिल तनाव वाले वातावरण में इसके प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, फाइबर ओरिएंटेशन डिज़ाइन तकनीक का उपयोग भाग पर तनाव की दिशा के अनुसार फाइबर संरेखण की दिशा को समायोजित करने के लिए किया जाता है।

इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया का उपयोग अक्सर ऑटोमोबाइल हुड जैसे पुर्जों के निर्माण में किया जाता है। अतिसूक्ष्म कार्बन फाइबर को प्लास्टिक कणों के साथ मिलाया जाता है और फिर उच्च तापमान और दबाव के माध्यम से मोल्ड कैविटी में इंजेक्ट किया जाता है। इंजेक्शन का तापमान आमतौर पर 200-280 ℃ होता है और इंजेक्शन का दबाव 50-150 MPa होता है। यह प्रक्रिया जटिल आकार के पुर्जों की तीव्र मोल्डिंग को संभव बनाती है और उत्पादों में कार्बन फाइबर के समान वितरण को सुनिश्चित करती है।

इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र में अति-लघु कार्बन फाइबर के अनुप्रयोग की प्रौद्योगिकी और प्रक्रिया

इलेक्ट्रॉनिक ऊष्मा अपव्यय के क्षेत्र में, अति-लघु कार्बन फाइबर की तापीय चालकता का उपयोग महत्वपूर्ण है। कार्बन फाइबर के ग्राफिटाइजेशन स्तर को अनुकूलित करके, इसकी तापीय चालकता को 1000W/(mK) से अधिक तक बढ़ाया जा सकता है। साथ ही, इलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ इसके बेहतर संपर्क को सुनिश्चित करने के लिए, रासायनिक निकल प्लेटिंग जैसी सतह धातुकरण तकनीक कार्बन फाइबर के सतह प्रतिरोध को 80% से अधिक तक कम कर सकती है।

कंप्यूटर सीपीयू हीटसिंक के निर्माण में पाउडर धातुकर्म प्रक्रिया का उपयोग किया जा सकता है। अतिसूक्ष्म कार्बन फाइबर को धातु पाउडर (जैसे तांबा पाउडर) के साथ मिलाकर उच्च तापमान और दबाव में सिंटर किया जाता है। सिंटरिंग तापमान आमतौर पर 500-900 डिग्री सेल्सियस और दबाव 20-50 एमपीए होता है। यह प्रक्रिया कार्बन फाइबर को धातु के साथ एक अच्छा ऊष्मा संवाहक चैनल बनाने में सक्षम बनाती है और ऊष्मा अपव्यय दक्षता में सुधार करती है।

एयरोस्पेस से लेकर ऑटोमोटिव उद्योग और इलेक्ट्रॉनिक्स तक, प्रौद्योगिकी के निरंतर नवाचार और प्रक्रिया अनुकूलन के साथ, अति-लघु काल (अल्ट्रा-शॉर्ट टाइमिंग) संभव हो पा रही है।कार्बन फाइबरयह और भी अधिक क्षेत्रों में अपनी चमक बिखेरेगा, जिससे आधुनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी तथा औद्योगिक विकास को और अधिक शक्तिशाली शक्ति मिलेगी।