Ультра қысқа көміртекті талшықтарды қолдану

Озық композиттер саласының негізгі мүшесі ретінде, ерекше қасиеттері бар ультра қысқа көміртекті талшық көптеген өнеркәсіптік және технологиялық салаларда кеңінен назар аудартты. Ол материалдарды жоғары өнімділікке жеткізудің мүлдем жаңа шешімін ұсынады, және оны қолдану технологиялары мен процестерін терең түсіну байланысты салалардың дамуын ынталандыру үшін өте маңызды.

Ультрақысқа көміртекті талшықтардың электронды микрографиялары

Әдетте, ультра қысқа көміртекті талшықтардың ұзындығы 0,1 – 5 мм аралығында болады, ал тығыздығы 1,7 – 2 г/см³ төмен. Тығыздығы 1,7 – 2,2 г/см³ төмен, созылу беріктігі 3000 – 7000 МПа және серпімділік модулі 200 – 700 ГПа болғандықтан, бұл тамаша механикалық қасиеттер оны жүк көтергіш құрылымдарда қолданудың негізін құрайды. Сонымен қатар, ол жоғары температураға тамаша төзімділікке ие және тотықпайтын атмосферада 2000°C-тан жоғары жоғары температураға төтеп бере алады.

Аэроғарыш саласында ультра қысқа көміртекті талшықты қолдану технологиясы және процесі

Аэроғарыш саласында ультра қысқа көміртекті талшық негізінен нығайту үшін қолданыладышайырматрицалық композиттер. Технологияның кілті - көміртекті талшықтың шайыр матрицасында біркелкі таралуын қамтамасыз ету. Мысалы, ультрадыбыстық дисперсия технологиясын қолдану көміртекті талшық агломерациясы құбылысын тиімді түрде бұза алады, осылайша дисперсия коэффициенті 90%-дан асады, бұл материалдық қасиеттердің тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, талшық бетін өңдеу технологиясын қолдану, мысалы,байланыстырушы агентемдеу, жасай аладыкөміртекті талшықжәне шайыр бетінің байланыс беріктігі 30% – 50%-ға артты.

Ұшақ қанаттары мен басқа да құрылымдық компоненттерді өндіруде ыстық престеу цистернасы процесі қолданылады. Ең алдымен, ультра қысқа көміртекті талшық пен шайыр белгілі бір пропорцияда дайындалған препрегпен араластырылып, ыстық престеу цистернасына қабатталады. Содан кейін ол 120-180°C температурада және 0,5-1,5 МПа қысымда кептіріліп, қалыпталады. Бұл процесс композиттік материалдағы ауа көпіршіктерін тиімді түрде шығарып, өнімдердің тығыздығы мен жоғары өнімділігін қамтамасыз ете алады.

Автокөлік өнеркәсібінде ультра қысқа көміртекті талшықты қолдану технологиясы мен процестері

Автокөлік бөлшектеріне ультра қысқа көміртекті талшықты қолданған кезде, оның негізгі материалмен үйлесімділігін жақсартуға баса назар аударылады. Арнайы үйлесімділіктерді қосу арқылы көміртекті талшықтар мен негізгі материалдар арасындағы беттік адгезия (мысалы,полипропиленжәне т.б.) шамамен 40%-ға арттырылуы мүмкін. Сонымен қатар, күрделі кернеу орталарында оның жұмысын жақсарту үшін талшықтың бағытын жобалау технологиясы талшықтың туралану бағытын бөліктегі кернеу бағытына сәйкес реттеу үшін қолданылады.

Инъекциялық қалыптау процесі көбінесе автомобиль капоттары сияқты бөлшектерді өндіруде қолданылады. Өте қысқа көміртекті талшықтар пластикалық бөлшектермен араластырылып, жоғары температура мен қысым арқылы қалып қуысына енгізіледі. Инъекция температурасы әдетте 200-280 ℃, ал инъекция қысымы 50-150 МПа. Бұл процесс күрделі пішінді бөлшектерді тез қалыптауды жүзеге асыра алады және өнімдердегі көміртекті талшықтардың біркелкі таралуын қамтамасыз ете алады.

Электроника саласында ультра қысқа көміртекті талшықты қолдану технологиясы мен процесі

Электрондық жылуды тарату саласында ультра қысқа көміртекті талшықтардың жылу өткізгіштігін пайдалану маңызды болып табылады. Көміртекті талшықтың графиттелу дәрежесін оңтайландыру арқылы оның жылу өткізгіштігін 1000 Вт/(мК)-ден астамға дейін арттыруға болады. Сонымен қатар, оның электрондық компоненттермен жақсы жанасуын қамтамасыз ету үшін химиялық никельмен қаптау сияқты беттік металлдау технологиясы көміртекті талшықтың беттік кедергісін 80%-дан астамға төмендетуі мүмкін.

Ұнтақ металлургиясы процесін компьютерлік процессордың радиаторларын өндіруде қолдануға болады. Өте қысқа көміртекті талшық металл ұнтағымен (мысалы, мыс ұнтағымен) араластырылып, жоғары температура мен қысым астында күйдіріледі. Күйдіру температурасы әдетте 500 – 900°C, ал қысым 20 – 50 МПа құрайды. Бұл процесс көміртекті талшықтың металлмен жақсы жылу өткізгіштік арнасын құруына мүмкіндік береді және жылуды тарату тиімділігін арттырады.

Аэроғарыштан автомобиль өнеркәсібіне және электроникаға дейін, технология мен процестерді оңтайландырудың үздіксіз инновациясымен, өте қысқакөміртекті талшыққазіргі заманғы ғылым мен технология мен өнеркәсіптік даму үшін қуатты күш-қуат енгізе отырып, көбірек салаларда жарқырайды.