Sebagai ahli utama dalam bidang komposit termaju, gentian karbon ultra pendek, dengan sifat uniknya, telah mencetuskan perhatian meluas dalam banyak bidang perindustrian dan teknologi. Ia menyediakan penyelesaian baharu untuk bahan berprestasi tinggi, dan pemahaman yang mendalam tentang teknologi dan proses aplikasinya adalah penting untuk memacu pembangunan industri berkaitan.
Mikrograf elektron gentian karbon ultrapendek
Biasanya, panjang gentian karbon ultra pendek adalah antara 0.1 – 5mm, dan ketumpatannya rendah pada 1.7 – 2g/cm³. Dengan ketumpatan rendah 1.7 – 2.2g/cm³, kekuatan tegangan 3000 – 7000MPa dan modulus keanjalan 200 – 700GPa, sifat mekanikal yang sangat baik ini membentuk asas penggunaannya dalam struktur galas beban. Di samping itu, ia mempunyai rintangan suhu tinggi yang sangat baik, dan boleh menahan suhu tinggi melebihi 2000°C dalam atmosfera tidak mengoksida.
Teknologi Aplikasi dan Proses Serat Karbon Ultra-pendek dalam Bidang Aeroangkasa
Dalam bidang aeroangkasa, gentian karbon ultra pendek digunakan terutamanya untuk mengukuhkandamarkomposit matriks. Kunci teknologi ini adalah untuk menjadikan gentian karbon tersebar secara sekata dalam matriks resin. Contohnya, penggunaan teknologi penyebaran ultrasonik dapat memecahkan fenomena aglomerasi gentian karbon dengan berkesan, sehingga pekali penyebaran mencapai lebih dari 90%, memastikan konsistensi sifat bahan. Pada masa yang sama, penggunaan teknologi rawatan permukaan gentian, seperti penggunaanejen gandinganrawatan, boleh membuatgentian karbondan kekuatan ikatan antara muka resin meningkat sebanyak 30% – 50%.
Dalam pembuatan sayap pesawat dan komponen struktur lain, penggunaan proses tangki tekan panas. Pertama sekali, gentian karbon ultra pendek dan resin dicampur dengan perkadaran tertentu yang diperbuat daripada prepreg, dilapisi ke dalam tangki tekan panas. Ia kemudiannya dikeringkan dan dibentuk pada suhu 120 – 180°C dan tekanan 0.5 – 1.5MPa. Proses ini boleh mengeluarkan gelembung udara dalam bahan komposit dengan berkesan untuk memastikan ketumpatan dan prestasi tinggi produk.
Teknologi dan Proses untuk Aplikasi Serat Karbon Ultra-Pendek dalam Industri Automotif
Apabila menggunakan gentian karbon ultra-pendek pada bahagian automotif, tumpuan adalah untuk meningkatkan keserasiannya dengan bahan asas. Dengan menambah penyerasi khusus, lekatan antara muka antara gentian karbon dan bahan asas (cth.polipropilena, dsb.) boleh ditingkatkan sebanyak kira-kira 40%. Pada masa yang sama, untuk meningkatkan prestasinya dalam persekitaran tekanan yang kompleks, teknologi reka bentuk orientasi gentian digunakan untuk melaraskan arah penjajaran gentian mengikut arah tekanan pada bahagian tersebut.
Proses pengacuan suntikan sering digunakan dalam pembuatan bahagian seperti hud kereta. Gentian karbon ultra pendek dicampurkan dengan zarah plastik dan kemudian disuntik ke dalam rongga acuan melalui suhu dan tekanan tinggi. Suhu suntikan biasanya 200 – 280 ℃, tekanan suntikan ialah 50 – 150 MPa. Proses ini dapat merealisasikan pengacuan pantas bahagian berbentuk kompleks, dan dapat memastikan pengagihan gentian karbon yang seragam dalam produk.
Teknologi dan Proses Aplikasi Serat Karbon Ultra-pendek dalam Bidang Elektronik
Dalam bidang pelesapan haba elektronik, penggunaan kekonduksian terma gentian karbon ultra pendek adalah penting. Dengan mengoptimumkan tahap grafitisasi gentian karbon, kekonduksian termanya boleh ditingkatkan kepada lebih daripada 1000W/(mK). Sementara itu, untuk memastikan sentuhannya yang baik dengan komponen elektronik, teknologi pemetaan permukaan, seperti penyaduran nikel kimia, boleh mengurangkan rintangan permukaan gentian karbon sebanyak lebih daripada 80%.
Proses metalurgi serbuk boleh digunakan dalam pembuatan heatsink CPU komputer. Serat karbon ultra pendek dicampurkan dengan serbuk logam (contohnya serbuk kuprum) dan disinter di bawah suhu dan tekanan tinggi. Suhu sintering biasanya 500 – 900°C dan tekanannya ialah 20 – 50 MPa. Proses ini membolehkan serat karbon membentuk saluran pengaliran haba yang baik dengan logam dan meningkatkan kecekapan pelesapan haba.
Daripada aeroangkasa kepada industri automotif dan elektronik, dengan inovasi berterusan teknologi dan pengoptimuman proses, ultra-pendekgentian karbonakan bersinar dalam lebih banyak bidang, menyuntik kuasa yang lebih berkuasa untuk sains dan teknologi moden serta pembangunan perindustrian.
Masa siaran: 20 Dis-2024