अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फायबरचा वापर

प्रगत कंपोझिट क्षेत्राचा एक प्रमुख सदस्य म्हणून, अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फायबर, त्याच्या अद्वितीय गुणधर्मांसह, अनेक औद्योगिक आणि तांत्रिक क्षेत्रात व्यापक लक्ष वेधून घेत आहे. हे सामग्रीच्या उच्च कार्यक्षमतेसाठी एक नवीन उपाय प्रदान करते आणि संबंधित उद्योगांच्या विकासाला चालना देण्यासाठी त्याच्या अनुप्रयोग तंत्रज्ञानाची आणि प्रक्रियांची सखोल समज आवश्यक आहे.

अल्ट्राशॉर्ट कार्बन फायबरचे इलेक्ट्रॉन मायक्रोग्राफ

सामान्यतः, अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन तंतूंची लांबी ०.१ - ५ मिमी दरम्यान असते आणि त्यांची घनता १.७ - २ ग्रॅम/सेमी³ इतकी कमी असते. १.७ - २.२ ग्रॅम/सेमी³ ची कमी घनता, ३००० - ७००० एमपीएची तन्य शक्ती आणि २०० - ७०० जीपीएची लवचिकता मापांक असलेले, हे उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म भार-वाहक संरचनांमध्ये त्याच्या वापरासाठी आधार बनवतात. याव्यतिरिक्त, त्यात उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिरोधकता आहे आणि ऑक्सिडायझिंग नसलेल्या वातावरणात २०००°C पेक्षा जास्त उच्च तापमान सहन करू शकते.

अवकाश क्षेत्रात अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फायबरचे अनुप्रयोग तंत्रज्ञान आणि प्रक्रिया

एरोस्पेस क्षेत्रात, अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फायबर प्रामुख्याने मजबूत करण्यासाठी वापरला जातोराळमॅट्रिक्स कंपोझिट्स. तंत्रज्ञानाची गुरुकिल्ली म्हणजे रेझिन मॅट्रिक्समध्ये कार्बन फायबर समान रीतीने विखुरलेले असणे. उदाहरणार्थ, अल्ट्रासोनिक डिस्पर्शन तंत्रज्ञानाचा अवलंब केल्याने कार्बन फायबर एकत्रित होण्याच्या घटनेला प्रभावीपणे तोडता येते, ज्यामुळे डिस्पर्शन गुणांक 90% पेक्षा जास्त पोहोचतो, ज्यामुळे भौतिक गुणधर्मांची सुसंगतता सुनिश्चित होते. त्याच वेळी, फायबर पृष्ठभाग उपचार तंत्रज्ञानाचा वापर, जसे कीकपलिंग एजंटउपचार, करू शकतातकार्बन फायबरआणि रेझिन इंटरफेस बाँड स्ट्रेंथमध्ये ३०% - ५०% वाढ झाली.

विमानाचे पंख आणि इतर संरचनात्मक घटकांच्या निर्मितीमध्ये, हॉट प्रेसिंग टँक प्रक्रियेचा वापर केला जातो. सर्वप्रथम, अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फायबर आणि रेझिन हे प्रीप्रेगपासून बनवलेल्या विशिष्ट प्रमाणात मिसळून हॉट प्रेस टँकमध्ये थर लावले जातात. नंतर ते १२० - १८०°C तापमानावर आणि ०.५ - १.५MPa दाबाने क्युअर केले जाते आणि मोल्ड केले जाते. ही प्रक्रिया उत्पादनांची घनता आणि उच्च कार्यक्षमता सुनिश्चित करण्यासाठी संमिश्र मटेरियलमधील हवेचे बुडबुडे प्रभावीपणे सोडू शकते.

ऑटोमोटिव्ह उद्योगात अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फायबरच्या वापरासाठी तंत्रज्ञान आणि प्रक्रिया

ऑटोमोटिव्ह पार्ट्सवर अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फायबर लावताना, बेस मटेरियलशी त्याची सुसंगतता सुधारण्यावर लक्ष केंद्रित केले जाते. विशिष्ट कंपॅटिबिलायझर्स जोडून, ​​कार्बन फायबर आणि बेस मटेरियलमधील इंटरफेसियल आसंजन (उदा.पॉलीप्रोपायलीन, इत्यादी) सुमारे ४०% ने वाढवता येते. त्याच वेळी, जटिल ताण वातावरणात त्याची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, फायबर ओरिएंटेशन डिझाइन तंत्रज्ञानाचा वापर भागावरील ताणाच्या दिशेनुसार फायबर संरेखनाची दिशा समायोजित करण्यासाठी केला जातो.

इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया बहुतेकदा ऑटोमोबाईल हुडसारख्या भागांच्या निर्मितीमध्ये वापरली जाते. अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फायबर प्लास्टिकच्या कणांमध्ये मिसळले जातात आणि नंतर उच्च तापमान आणि दाबाने साच्याच्या पोकळीत इंजेक्ट केले जातात. इंजेक्शन तापमान साधारणपणे २०० - २८० ℃ असते, इंजेक्शन दाब ५० - १५० MPa असतो. या प्रक्रियेमुळे जटिल आकाराच्या भागांचे जलद मोल्डिंग करता येते आणि उत्पादनांमध्ये कार्बन फायबरचे एकसमान वितरण सुनिश्चित करता येते.

इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्रात अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फायबर अनुप्रयोगाची तंत्रज्ञान आणि प्रक्रिया

इलेक्ट्रॉनिक उष्णता नष्ट करण्याच्या क्षेत्रात, अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फायबरच्या थर्मल चालकतेचा वापर महत्त्वाचा आहे. कार्बन फायबरच्या ग्राफिटायझेशन डिग्रीला ऑप्टिमाइझ करून, त्याची थर्मल चालकता 1000W/(mK) पेक्षा जास्त वाढवता येते. दरम्यान, इलेक्ट्रॉनिक घटकांशी त्याचा चांगला संपर्क सुनिश्चित करण्यासाठी, रासायनिक निकेल प्लेटिंग सारख्या पृष्ठभागाच्या मेटॅलायझेशन तंत्रज्ञानामुळे कार्बन फायबरचा पृष्ठभागाचा प्रतिकार 80% पेक्षा जास्त कमी होऊ शकतो.

संगणक CPU हीटसिंक्सच्या निर्मितीमध्ये पावडर मेटलर्जी प्रक्रिया वापरली जाऊ शकते. अल्ट्रा-शॉर्ट कार्बन फायबर धातूच्या पावडरमध्ये (उदा. तांब्याची पावडर) मिसळले जाते आणि उच्च तापमान आणि दाबाखाली सिंटर केले जाते. सिंटरिंग तापमान साधारणपणे 500 - 900°C असते आणि दाब 20 - 50 MPa असतो. या प्रक्रियेमुळे कार्बन फायबर धातूसह एक चांगला उष्णता वाहक चॅनेल तयार करण्यास सक्षम होतो आणि उष्णता अपव्यय कार्यक्षमता सुधारते.

एरोस्पेसपासून ते ऑटोमोटिव्ह उद्योगापर्यंत, तंत्रज्ञानाच्या सतत नवोपक्रमासह आणि प्रक्रिया ऑप्टिमायझेशनसह, अल्ट्रा-शॉर्टकार्बन फायबरअधिक क्षेत्रांमध्ये चमकेल, आधुनिक विज्ञान आणि तंत्रज्ञान आणि औद्योगिक विकासासाठी अधिक शक्तिशाली शक्ती इंजेक्ट करेल.