Aplikasyon ng Ultra-Short Carbon Fiber

Bilang isang mahalagang miyembro ng larangan ng mga advanced na composite, ang ultra-short carbon fiber, na may mga natatanging katangian, ay pumukaw ng malawakang atensyon sa maraming larangan ng industriya at teknolohikal. Nagbibigay ito ng isang bagong-bagong solusyon para sa mataas na pagganap ng mga materyales, at ang malalim na pag-unawa sa mga teknolohiya at proseso ng aplikasyon nito ay mahalaga upang mapabilis ang pag-unlad ng mga kaugnay na industriya.

Mga mikrograpo ng elektron ng mga ultrashort na hibla ng carbon

Karaniwan, ang haba ng mga ultra-short carbon fiber ay nasa pagitan ng 0.1 – 5mm, at ang kanilang densidad ay mababa sa 1.7 – 2g/cm³. Dahil sa mababang densidad na 1.7 – 2.2g/cm³, tensile strength na 3000 – 7000MPa at modulus of elasticity na 200 – 700GPa, ang mga mahuhusay na mekanikal na katangiang ito ang siyang batayan ng paggamit nito sa mga istrukturang may dalang karga. Bukod pa rito, mayroon itong mahusay na resistensya sa mataas na temperatura, at kayang tiisin ang mataas na temperatura na mahigit 2000°C sa isang non-oxidizing na kapaligiran.

Teknolohiya at Proseso ng Aplikasyon ng Ultra-short Carbon Fiber sa Larangan ng Aerospace

Sa larangan ng aerospace, ang ultra-short carbon fiber ay pangunahing ginagamit upang palakasindagtamga matrix composite. Ang susi ng teknolohiya ay gawing pantay ang pagkalat ng carbon fiber sa resin matrix. Halimbawa, ang pag-aampon ng ultrasonic dispersion technology ay maaaring epektibong makasira sa penomeno ng carbon fiber agglomeration, kaya ang dispersion coefficient ay umaabot sa higit sa 90%, na tinitiyak ang pagkakapare-pareho ng mga katangian ng materyal. Kasabay nito, ang paggamit ng fiber surface treatment technology, tulad ng paggamit ngahente ng pagkabitpaggamot, maaaring gawin anghibla ng karbonat ang lakas ng pagkakabit ng interface ng resin ay tumaas ng 30% – 50%.

Sa paggawa ng mga pakpak ng eroplano at iba pang mga bahagi ng istruktura, ginagamit ang proseso ng hot pressing tank. Una sa lahat, ang ultra-short carbon fiber at resin na hinaluan ng isang tiyak na proporsyon na gawa sa prepreg, ay ipinapatong sa hot press tank. Pagkatapos ay pinapagaling at hinuhubog ito sa temperaturang 120-180°C at presyon na 0.5-1.5MPa. Ang prosesong ito ay epektibong nakakapaglabas ng mga bula ng hangin sa composite material upang matiyak ang densidad at mataas na performance ng mga produkto.

Teknolohiya at mga Proseso para sa Aplikasyon ng Ultra-Short Carbon Fiber sa Industriya ng Sasakyan

Kapag naglalapat ng ultra-short carbon fiber sa mga piyesa ng sasakyan, ang pokus ay sa pagpapabuti ng pagiging tugma nito sa batayang materyal. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga partikular na compatibilizer, ang interfacial adhesion sa pagitan ng mga carbon fiber at mga batayang materyales (hal.polypropylene, atbp.) ay maaaring dagdagan ng humigit-kumulang 40%. Kasabay nito, upang mapabuti ang pagganap nito sa mga kumplikadong kapaligiran ng stress, ginagamit ang teknolohiya sa disenyo ng oryentasyon ng hibla upang ayusin ang direksyon ng pagkakahanay ng hibla ayon sa direksyon ng stress sa bahagi.

Ang proseso ng injection molding ay kadalasang ginagamit sa paggawa ng mga piyesa tulad ng mga hood ng sasakyan. Ang mga ultra-short carbon fiber ay hinahalo sa mga plastik na partikulo at pagkatapos ay ini-inject sa lukab ng molde sa pamamagitan ng mataas na temperatura at presyon. Ang temperatura ng injection ay karaniwang 200 – 280 ℃, ang presyon ng injection ay 50 – 150 MPa. Ang prosesong ito ay maaaring magpatupad ng mabilis na paghubog ng mga kumplikadong hugis na bahagi, at maaaring matiyak ang pantay na distribusyon ng mga carbon fiber sa mga produkto.

Teknolohiya at Proseso ng Aplikasyon ng Ultra-short Carbon Fiber sa Larangan ng Elektroniks

Sa larangan ng electronic heat dissipation, ang paggamit ng thermal conductivity ng mga ultra-short carbon fiber ay mahalaga. Sa pamamagitan ng pag-optimize sa antas ng graphitization ng carbon fiber, ang thermal conductivity nito ay maaaring tumaas sa higit sa 1000W/(mK). Samantala, upang matiyak ang mahusay na pakikipag-ugnayan nito sa mga elektronikong bahagi, ang teknolohiya ng surface metallization, tulad ng chemical nickel plating, ay maaaring mabawasan ang surface resistance ng carbon fiber nang higit sa 80%.

Ang proseso ng powder metallurgy ay maaaring gamitin sa paggawa ng mga heatsink ng CPU ng computer. Ang ultra-short carbon fiber ay hinahalo sa metal powder (hal. copper powder) at sini-sinter sa ilalim ng mataas na temperatura at presyon. Ang temperatura ng sintering ay karaniwang 500 – 900°C at ang presyon ay 20 – 50 MPa. Ang prosesong ito ay nagbibigay-daan sa carbon fiber na bumuo ng isang mahusay na heat conduction channel kasama ang metal at nagpapabuti sa kahusayan ng heat dissipation.

Mula sa aerospace hanggang sa industriya ng automotive hanggang sa electronics, kasama ang patuloy na inobasyon ng teknolohiya at pag-optimize ng proseso, ultra-shorthibla ng karbonay magniningning sa mas maraming larangan, na maghahatid ng mas makapangyarihang kapangyarihan para sa modernong agham at teknolohiya at pag-unlad ng industriya.