Påføring av ultrakort karbonfiber

Som et sentralt medlem av feltet for avanserte kompositter har ultrakort karbonfiber, med sine unike egenskaper, vakt bred oppmerksomhet innen mange industrielle og teknologiske felt. Det gir en helt ny løsning for høy ytelse i materialer, og en dyptgående forståelse av bruksteknologiene og -prosessene er avgjørende for å drive utviklingen av relaterte industrier.

Elektronmikrografer av ultrakorte karbonfibre

Vanligvis er lengden på ultrakorte karbonfibre mellom 0,1 og 5 mm, og tettheten deres er lav på 1,7–2 g/cm³. Med en lav tetthet på 1,7–2,2 g/cm³, en strekkfasthet på 3000–7000 MPa og en elastisitetsmodul på 200–700 GPa, danner disse utmerkede mekaniske egenskapene grunnlaget for bruken i bærende konstruksjoner. I tillegg har den utmerket høy temperaturbestandighet og tåler høye temperaturer på over 2000 °C i en ikke-oksiderende atmosfære.

Applikasjonsteknologi og prosess for ultrakort karbonfiber innen luftfart

Innen luftfartsfeltet brukes ultrakort karbonfiber hovedsakelig til å forsterkeharpiksmatrisekompositter. Nøkkelen til teknologien er å gjøre karbonfiberen jevnt fordelt i harpiksmatrisen. For eksempel kan bruk av ultralyddispersjonsteknologi effektivt bryte fenomenet med karbonfiberagglomerering, slik at dispersjonskoeffisienten når mer enn 90 %, noe som sikrer konsistens i materialegenskapene. Samtidig er bruk av fiberoverflatebehandlingsteknologi, som for eksempel bruk avkoblingsmiddelbehandling, kan gjørekarbonfiberog bindingsstyrken på harpiksgrensesnittet økte med 30 %–50 %.

Ved produksjon av flyvinger og andre strukturelle komponenter brukes varmpressetankprosessen. Først blandes ultrakort karbonfiber og harpiks med en viss andel prepreg, og det legges lagvis i varmpressetanken. Deretter herdes og støpes komposittmaterialet ved en temperatur på 120–180 °C og et trykk på 0,5–1,5 MPa. Denne prosessen kan effektivt fjerne luftbobler i komposittmaterialet for å sikre produktets tetthet og høye ytelse.

Teknologi og prosesser for bruk av ultrakort karbonfiber i bilindustrien

Når man bruker ultrakort karbonfiber på bildeler, er fokuset på å forbedre kompatibiliteten med basismaterialet. Ved å tilsette spesifikke kompatibilisatorer, forbedres grensesnittadhesjonen mellom karbonfibre og basismaterialer (f.eks.polypropylenosv.) kan økes med omtrent 40 %. Samtidig, for å forbedre ytelsen i komplekse stressmiljøer, brukes fiberorienteringsdesignteknologi for å justere retningen på fiberjusteringen i henhold til stressretningen på delen.

Sprøytestøpeprosessen brukes ofte i produksjonen av deler som bilpanser. Ultrakorte karbonfibre blandes med plastpartikler og injiseres deretter i formhulrommet ved høy temperatur og trykk. Injeksjonstemperaturen er vanligvis 200–280 ℃, injeksjonstrykket er 50–150 MPa. Denne prosessen kan realisere rask støping av komplekse formede deler og kan sikre jevn fordeling av karbonfibre i produktene.

Teknologi og prosess for ultrakort karbonfiberapplikasjon innen elektronikkfeltet

Innen elektronisk varmespredning er utnyttelsen av varmeledningsevnen til ultrakorte karbonfibre nøkkelen. Ved å optimalisere grafittiseringsgraden til karbonfiber kan varmeledningsevnen økes til mer enn 1000 W/(mK). For å sikre god kontakt med elektroniske komponenter kan overflatemetalliseringsteknologi, som kjemisk nikkelbelegg, redusere overflatemotstanden til karbonfiber med mer enn 80 %.

Pulvermetallurgiprosessen kan brukes i produksjonen av kjøleribber til datamaskin-CPUer. Den ultrakorte karbonfiberen blandes med metallpulver (f.eks. kobberpulver) og sintres under høy temperatur og trykk. Sintringstemperaturen er vanligvis 500–900 °C og trykket er 20–50 MPa. Denne prosessen gjør at karbonfiberen kan danne en god varmeledningskanal med metallet og forbedrer varmespredningseffektiviteten.

Fra luftfart til bilindustri til elektronikk, med kontinuerlig innovasjon innen teknologi og prosessoptimalisering, ultrakortekarbonfibervil skinne på flere felt, og tilføre kraftigere kraft til moderne vitenskap og teknologi og industriell utvikling.