Ҳамчун узви калидии соҳаи пешрафтаи композитҳо, нахи карбонии ултра кӯтоҳ бо хосиятҳои беназири худ дар бисёр соҳаҳои саноатӣ ва технологӣ таваҷҷуҳи васеъро ба худ ҷалб кардааст. Он як роҳи ҳалли нав барои самаранокии баланди маводҳоро пешниҳод мекунад ва фаҳмиши амиқи технологияҳо ва равандҳои татбиқи он барои рушди соҳаҳои марбута муҳим аст.
Микрографҳои электронии нахҳои карбонии ултракӯтоҳ
Одатан, дарозии нахҳои карбонии ултра кӯтоҳ аз 0,1 то 5 мм аст ва зичии онҳо дар 1,7 то 2 г/см³ паст аст. Бо зичии пасти 1,7 то 2,2 г/см³, қувваи кашиш 3000 то 7000 МПа ва модули чандирии 200 то 700 ГПа, ин хосиятҳои аълои механикӣ асоси истифодаи онро дар сохторҳои борбардор ташкил медиҳанд. Илова бар ин, он муқовимати аълои ҳарорати баланд дорад ва метавонад ҳарорати баланди зиёда аз 2000°C-ро дар атмосфераи ғайриоксидкунанда тоб оварад.
Технология ва раванди татбиқи нахи карбонии ултра кӯтоҳ дар соҳаи аэрокосмос
Дар соҳаи аэрокосмикӣ, нахи карбонии ултра кӯтоҳ асосан барои тақвият истифода мешавадқатронКомпозитҳои матритсавӣ. Калиди ин технология ин аст, ки нахи карбон дар матритсаи қатрон баробар пароканда шавад. Масалан, истифодаи технологияи парокандагии ултрасадо метавонад падидаи агломератсияи нахи карбонро самаранок бартараф кунад, то ки коэффитсиенти парокандагӣ ба зиёда аз 90% расад ва мувофиқати хосиятҳои маводро таъмин кунад. Дар айни замон, истифодаи технологияи коркарди сатҳи нах, ба монанди истифодаиагенти пайвасткунандатабобат, метавонад онро банахи карбонва мустаҳкамии пайванди байни қабатҳои қатронӣ 30% – 50% афзоиш ёфт.
Дар истеҳсоли болҳои ҳавопаймо ва дигар ҷузъҳои сохторӣ, раванди зарфи пресскунии гарм истифода мешавад. Пеш аз ҳама, нахи карбонии ултра кӯтоҳ ва қатрон бо миқдори муайяни препрег омехта карда шуда, ба зарфи пресскунии гарм қабат карда мешавад. Сипас, он дар ҳарорати 120-180°C ва фишори 0,5-1,5MPa хушк ва қолаб карда мешавад. Ин раванд метавонад ҳубобчаҳои ҳаворо дар маводи композитӣ самаранок холӣ кунад, то зичӣ ва самаранокии баланди маҳсулотро таъмин кунад.
Технология ва равандҳо барои истифодаи нахи карбонии ултра-кӯтоҳ дар саноати автомобилсозӣ
Ҳангоми истифодаи нахи карбонии ултра кӯтоҳ ба қисмҳои автомобилӣ, диққати асосӣ ба беҳтар кардани мутобиқати он бо маводи асосӣ равона карда мешавад. Бо илова кардани мутобиқкунандаҳои мушаххас, часпиши байни нахҳои карбон ва маводҳои асосӣ (масалан,полипропиленва ғайра) метавонад тақрибан 40% зиёд карда шавад. Дар айни замон, барои беҳтар кардани кори он дар муҳитҳои мураккаби стресс, технологияи тарроҳии самти нах барои танзими самти ҳамоҳангсозии нах мувофиқи самти фишор дар қисм истифода мешавад.
Раванди қолаббандии тазриқӣ аксар вақт дар истеҳсоли қисмҳо ба монанди капотҳои автомобилӣ истифода мешавад. Нахҳои карбонии ултра кӯтоҳ бо зарраҳои пластикӣ омехта карда мешаванд ва сипас тавассути ҳарорат ва фишори баланд ба ковокии қолаб ворид карда мешаванд. Ҳарорати тазриқ одатан 200-280 ℃ ва фишори тазриқӣ 50-150 МПа мебошад. Ин раванд метавонад қолаббандии босуръати қисмҳои шаклдори мураккабро амалӣ кунад ва тақсимоти якхелаи нахҳои карбонро дар маҳсулот таъмин намояд.
Технология ва раванди истифодаи нахи карбонии ултра кӯтоҳ дар соҳаи электроника
Дар соҳаи паҳншавии гармии электронӣ, истифодаи гузариши гармии нахҳои карбонии ултра кӯтоҳ калиди асосӣ аст. Бо беҳтар кардани дараҷаи графитизатсияи нахи карбон, гузариши гармии онро метавон ба беш аз 1000 Вт/(мК) зиёд кард. Дар айни замон, барои таъмини тамоси хуби он бо ҷузъҳои электронӣ, технологияи металлизатсияи сатҳӣ, ба монанди пӯшонидани никелии кимиёвӣ, метавонад муқовимати сатҳии нахи карбонро беш аз 80% кам кунад.
Раванди металлургияи хокагиро метавон дар истеҳсоли гармкунакҳои CPU-и компютер истифода бурд. Нахи карбонии ултра кӯтоҳ бо хокаи металлӣ (масалан, хокаи мис) омехта карда шуда, дар зери ҳарорат ва фишори баланд пухта мешавад. Ҳарорати пухташавӣ одатан 500-900°C ва фишор 20-50 МПа аст. Ин раванд ба нахи карбон имкон медиҳад, ки бо металл канали хуби гармигузаронӣ ташкил кунад ва самаранокии паҳншавии гармиро беҳтар мекунад.
Аз кайҳоннавардӣ то саноати автомобилсозӣ то электроника, бо навовариҳои пайвастаи технология ва беҳсозии равандҳо, ултра-кӯтоҳнахи карбондар соҳаҳои бештар дурахшон хоҳад шуд ва барои илм ва технологияи муосир ва рушди саноат нерӯи пуриқтидортар хоҳад гузошт.
Вақти нашр: 20 декабри соли 2024