Gelişmiş kompozitler alanının kilit bir üyesi olan ultra kısa karbon fiber, benzersiz özellikleriyle birçok endüstriyel ve teknolojik alanda geniş ilgi uyandırmıştır. Yüksek performanslı malzemeler için yepyeni bir çözüm sunan bu malzemenin uygulama teknolojileri ve süreçlerinin derinlemesine anlaşılması, ilgili endüstrilerin gelişimini yönlendirmek için elzemdir.
Ultra kısa karbon liflerinin elektron mikrografları
Genellikle, ultra kısa karbon fiberlerin uzunluğu 0,1 – 5 mm arasındadır ve yoğunlukları 1,7 – 2 g/cm³ gibi düşük bir değerdedir. 1,7 – 2,2 g/cm³ düşük yoğunluğu, 3000 – 7000 MPa çekme dayanımı ve 200 – 700 GPa elastikiyet modülü ile bu mükemmel mekanik özellikler, yük taşıyıcı yapılarda kullanımının temelini oluşturmaktadır. Ayrıca, mükemmel yüksek sıcaklık direncine sahiptir ve oksitleyici olmayan bir ortamda 2000 °C'nin üzerindeki yüksek sıcaklıklara dayanabilir.
Havacılık ve Uzay Alanında Ultra Kısa Karbon Elyafın Uygulama Teknolojisi ve Süreci
Havacılık ve uzay alanında, ultra kısa karbon fiber esas olarak takviye amacıyla kullanılmaktadır.reçineMatris kompozitler. Teknolojinin anahtarı, karbon fiberin reçine matrisinde eşit şekilde dağılmasını sağlamaktır. Örneğin, ultrasonik dağıtım teknolojisinin kullanılması, karbon fiber kümelenmesi olgusunu etkili bir şekilde kırarak dağıtım katsayısının %90'ın üzerine çıkmasını ve malzeme özelliklerinin tutarlılığını sağlar. Aynı zamanda, fiber yüzey işleme teknolojisinin kullanımı, örneğin...bağlayıcı maddetedavi, yapabilirkarbon fiberve reçine arayüzü bağ dayanımı %30 - %50 oranında arttı.
Uçak kanatları ve diğer yapısal bileşenlerin üretiminde sıcak presleme tankı işlemi kullanılır. Öncelikle, belirli bir oranda karıştırılmış ultra kısa karbon fiber ve reçineden oluşan prepreg, sıcak presleme tankına katmanlar halinde yerleştirilir. Daha sonra 120-180°C sıcaklıkta ve 0,5-1,5 MPa basınçta kürlenir ve kalıplanır. Bu işlem, kompozit malzemedeki hava kabarcıklarını etkili bir şekilde gidererek ürünlerin yoğunluğunu ve yüksek performansını sağlar.
Otomotiv Sektöründe Ultra Kısa Karbon Fiber Uygulamalarına Yönelik Teknoloji ve Süreçler
Otomotiv parçalarına ultra kısa karbon fiber uygularken, odak noktası temel malzeme ile uyumluluğunu iyileştirmektir. Belirli uyumluluk artırıcılar eklenerek, karbon fiberler ve temel malzemeler (örneğin) arasındaki arayüzey yapışması artırılabilir.polipropilen(vb.) yaklaşık %40 oranında artırılabilir. Aynı zamanda, karmaşık gerilim ortamlarındaki performansını iyileştirmek için, parça üzerindeki gerilimin yönüne göre fiber hizalama yönünü ayarlamak amacıyla fiber yönlendirme tasarım teknolojisi kullanılır.
Enjeksiyon kalıplama işlemi, otomobil kaputları gibi parçaların üretiminde sıklıkla kullanılır. Ultra kısa karbon lifleri, plastik parçacıklarla karıştırılır ve daha sonra yüksek sıcaklık ve basınç altında kalıp boşluğuna enjekte edilir. Enjeksiyon sıcaklığı genellikle 200 – 280 ℃, enjeksiyon basıncı ise 50 – 150 MPa'dır. Bu işlem, karmaşık şekilli parçaların hızlı kalıplanmasını sağlayabilir ve ürünlerde karbon liflerinin homojen dağılımını garanti edebilir.
Elektronik Alanında Ultra Kısa Karbon Fiber Uygulamalarının Teknolojisi ve Süreci
Elektronik ısı dağıtımı alanında, ultra kısa karbon fiberlerin termal iletkenliğinin kullanımı çok önemlidir. Karbon fiberin grafitizasyon derecesinin optimize edilmesiyle, termal iletkenliği 1000 W/(mK)'nin üzerine çıkarılabilir. Aynı zamanda, elektronik bileşenlerle iyi temasını sağlamak için, kimyasal nikel kaplama gibi yüzey metalizasyon teknolojisi, karbon fiberin yüzey direncini %80'den fazla azaltabilir.
Toz metalurjisi işlemi, bilgisayar CPU soğutucularının üretiminde kullanılabilir. Ultra kısa karbon fiber, metal tozu (örneğin bakır tozu) ile karıştırılır ve yüksek sıcaklık ve basınç altında sinterlenir. Sinterleme sıcaklığı genellikle 500 – 900°C ve basınç 20 – 50 MPa'dır. Bu işlem, karbon fiberin metal ile iyi bir ısı iletim kanalı oluşturmasını ve ısı dağıtım verimliliğini artırmasını sağlar.
Havacılıktan otomotiv endüstrisine ve elektroniğe kadar, teknoloji ve süreç optimizasyonundaki sürekli yenilikle, ultra kısa vadeli çözümler üretiliyor.karbon fiberDaha birçok alanda parlayacak ve modern bilim, teknoloji ve endüstriyel kalkınmaya daha güçlü bir ivme kazandıracaktır.
Yayın tarihi: 20 Aralık 2024