Itin trumpo anglies pluošto panaudojimas

Itin trumpas anglies pluoštas, kaip pagrindinis pažangių kompozitų srities narys, dėl savo unikalių savybių sulaukė plataus dėmesio daugelyje pramonės ir technologijų sričių. Jis suteikia visiškai naują sprendimą, kaip gauti aukštos kokybės medžiagas, o išsamus jo taikymo technologijų ir procesų supratimas yra būtinas siekiant skatinti susijusių pramonės šakų plėtrą.

Ultratrumpų anglies pluoštų elektroninės mikrografijos

Paprastai itin trumpų anglies pluoštų ilgis yra nuo 0,1 iki 5 mm, o jų tankis – mažas – 1,7–2 g/cm³. Dėl mažo tankio (1,7–2,2 g/cm³), tempiamojo stiprio (3000–7000 MPa) ir tamprumo modulio (200–700 GPa) šios puikios mechaninės savybės sudaro pagrindą jų naudojimui laikančiose konstrukcijose. Be to, jie pasižymi puikiu atsparumu aukštai temperatūrai ir gali atlaikyti daugiau nei 2000 °C temperatūrą neoksiduojančioje atmosferoje.

Itin trumpo anglies pluošto taikymo technologija ir procesas aviacijos ir kosmoso srityje

Kosmoso ir aviacijos srityje itin trumpas anglies pluoštas daugiausia naudojamas sutvirtinimuidervamatricos kompozitai. Technologijos esmė – tolygiai paskirstyti anglies pluoštą dervos matricoje. Pavyzdžiui, ultragarsinės dispersijos technologijos taikymas gali efektyviai sustabdyti anglies pluošto aglomeracijos reiškinį, kad dispersijos koeficientas pasiektų daugiau nei 90 %, užtikrinant medžiagos savybių pastovumą. Tuo pačiu metu, naudojant pluošto paviršiaus apdorojimo technologiją, pvz.,jungiamoji medžiagagydymas gali sukeltianglies pluoštasir dervos sąsajos sukibimo stipris padidėjo 30–50 %.

Gaminant orlaivių sparnus ir kitus konstrukcinius komponentus, naudojamas karšto presavimo bako procesas. Pirmiausia, itin trumpas anglies pluoštas ir derva, sumaišyti su tam tikru preprego santykiu, sluoksniuojami į karšto presavimo baką. Tada jie kietinami ir formuojami 120–180 °C temperatūroje ir 0,5–1,5 MPa slėgyje. Šis procesas gali efektyviai pašalinti oro burbuliukus iš kompozicinės medžiagos, kad būtų užtikrintas gaminių tankis ir aukštos kokybės eksploatacinės savybės.

Itin trumpo anglies pluošto taikymo automobilių pramonėje technologijos ir procesai

Naudojant itin trumpą anglies pluoštą automobilių detalėms, daugiausia dėmesio skiriama jo suderinamumo su pagrindine medžiaga gerinimui. Pridedant specialių suderinamumo stipriklių, pagerinamas tarpinis anglies pluošto ir pagrindinių medžiagų sukibimas (pvz.polipropilenasir kt.) galima padidinti apie 40 %. Tuo pačiu metu, siekiant pagerinti jo veikimą sudėtingose ​​įtempių aplinkose, naudojama pluošto orientacijos projektavimo technologija, skirta pluošto išlyginimo krypčiai reguliuoti pagal detalės įtempio kryptį.

Įpurškimo procesas dažnai naudojamas gaminant tokias detales kaip automobilių variklio dangčiai. Itin trumpi anglies pluoštai sumaišomi su plastiko dalelėmis, o po to, esant aukštai temperatūrai ir slėgiui, įpurškiami į formos ertmę. Įpurškimo temperatūra paprastai yra 200–280 ℃, o įpurškimo slėgis – 50–150 MPa. Šis procesas leidžia greitai suformuoti sudėtingos formos detales ir užtikrinti tolygų anglies pluošto pasiskirstymą gaminiuose.

Itin trumpo anglies pluošto taikymo elektronikos srityje technologija ir procesas

Elektronikos šilumos išsklaidymo srityje labai svarbus itin trumpų anglies pluoštų šilumos laidumo panaudojimas. Optimizavus anglies pluošto grafitizacijos laipsnį, jo šilumos laidumą galima padidinti iki daugiau nei 1000 W/(mK). Tuo tarpu, siekiant užtikrinti gerą kontaktą su elektroniniais komponentais, paviršiaus metalizavimo technologijos, tokios kaip cheminis nikelio dengimas, gali sumažinti anglies pluošto paviršiaus varžą daugiau nei 80 %.

Miltelių metalurgijos procesas gali būti naudojamas kompiuterių procesorių radiatorių gamyboje. Itin trumpas anglies pluoštas sumaišomas su metalo milteliais (pvz., vario milteliais) ir sukepinamas aukštoje temperatūroje ir slėgyje. Sukepinimo temperatūra paprastai yra 500–900 °C, o slėgis – 20–50 MPa. Šis procesas leidžia anglies pluoštui sudaryti gerą šilumos laidumo kanalą su metalu ir pagerina šilumos išsklaidymo efektyvumą.

Nuo aviacijos ir kosmoso iki automobilių pramonės ir elektronikos, nuolat diegiant technologijas ir optimizuojant procesus, itin trumpianglies pluoštassužibės daugiau sričių, suteikdamas galingesnę galią šiuolaikiniam mokslui, technologijoms ir pramonės plėtrai.