Gelişmiş kompozitler alanının önemli bir üyesi olarak, benzersiz özellikleriyle ultra kısa karbon fiber, birçok endüstriyel ve teknolojik alanda yaygın ilgi görmüştür. Malzemelerin yüksek performansı için yepyeni bir çözüm sunar ve uygulama teknolojileri ve süreçleri hakkında derinlemesine bir anlayış, ilgili endüstrilerin gelişimini yönlendirmek için esastır.
Ultra kısa karbon liflerinin elektron mikroskobu görüntüleri
Genellikle, ultra kısa karbon liflerinin uzunluğu 0,1 - 5 mm arasındadır ve yoğunlukları 1,7 - 2 g/cm³'tür. 1,7 - 2,2 g/cm³'lük düşük bir yoğunluğa, 3000 - 7000 MPa'lık bir çekme dayanımına ve 200 - 700 GPa'lık bir elastikiyet modülüne sahip olan bu mükemmel mekanik özellikler, yük taşıyan yapılarda kullanılmasının temelini oluşturur. Ayrıca, mükemmel yüksek sıcaklık direncine sahiptir ve oksitlenmeyen bir atmosferde 2000 °C'nin üzerindeki yüksek sıcaklıklara dayanabilir.
Havacılık Alanında Ultra Kısa Karbon Fiberin Uygulama Teknolojisi ve İşlemi
Havacılık ve uzay alanında, ultra kısa karbon fiber esas olarak takviye amacıyla kullanılırreçinematris kompozitler. Teknolojinin anahtarı, karbon fiberin reçine matrisinde eşit şekilde dağılmasını sağlamaktır. Örneğin, ultrasonik dispersiyon teknolojisinin benimsenmesi, karbon fiber aglomerasyonu olgusunu etkili bir şekilde kırabilir, böylece dispersiyon katsayısı %90'ın üzerine çıkar ve malzeme özelliklerinin tutarlılığını sağlar. Aynı zamanda, fiber yüzey işleme teknolojisinin kullanımı, örneğinbağlayıcı maddetedavi, bunu yapabilirkarbon fiberve reçine ara yüzey bağ mukavemeti %30 - %50 oranında arttırıldı.
Uçak kanatları ve diğer yapısal bileşenlerin üretiminde, sıcak presleme tankı işleminin kullanımı. Öncelikle, belirli bir oranda prepreg ile karıştırılmış ultra kısa karbon fiber ve reçine, sıcak pres tankına katmanlar halinde yerleştirilir. Daha sonra 120 – 180°C sıcaklıkta ve 0,5 – 1,5MPa basınçta kürlenir ve kalıplanır. Bu işlem, kompozit malzemedeki hava kabarcıklarını etkili bir şekilde boşaltarak ürünlerin yoğunluğunu ve yüksek performansını garanti eder.
Otomotiv Endüstrisinde Ultra Kısa Karbon Fiber Uygulaması için Teknoloji ve Prosesler
Otomotiv parçalarına ultra kısa karbon fiber uygulanırken, odak noktası temel malzemeyle uyumluluğunu iyileştirmektir. Belirli uyumlulaştırıcılar eklenerek, karbon fiberler ve temel malzemeler (örn.polipropilen, vb.) yaklaşık %40 oranında artırılabilir. Aynı zamanda, karmaşık stres ortamlarında performansını iyileştirmek için, parça üzerindeki stres yönüne göre fiber hizalama yönünü ayarlamak için fiber oryantasyon tasarım teknolojisi kullanılır.
Enjeksiyon kalıplama işlemi genellikle otomobil kaputları gibi parçaların üretiminde kullanılır. Ultra kısa karbon lifleri plastik parçacıklarla karıştırılır ve daha sonra yüksek sıcaklık ve basınçla kalıp boşluğuna enjekte edilir. Enjeksiyon sıcaklığı genellikle 200 – 280 ℃, enjeksiyon basıncı 50 – 150 MPa'dır. Bu işlem karmaşık şekilli parçaların hızlı kalıplanmasını sağlayabilir ve ürünlerde karbon liflerinin düzgün dağılımını sağlayabilir.
Elektronik Alanında Ultra Kısa Karbon Fiber Uygulamasının Teknolojisi ve Süreci
Elektronik ısı dağılımı alanında, ultra kısa karbon fiberlerin termal iletkenliğinin kullanımı anahtardır. Karbon fiberin grafitleşme derecesi optimize edilerek termal iletkenliği 1000W/(mK)'nin üzerine çıkarılabilir. Bu arada, 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 tozuyla (örneğin bakır tozu) karıştırılır ve yüksek sıcaklık ve basınç altında sinterlenir. Sinterleme sıcaklığı genellikle 500 – 900°C ve basınç 20 – 50 MPa'dır. Bu işlem karbon fiberin metalle iyi bir ısı iletim kanalı oluşturmasını sağlar ve ısı dağılımı verimliliğini artırır.
Uzaydan otomotive, elektroniğe kadar, teknolojinin sürekli yenilenmesi ve proses optimizasyonuyla ultra kısakarbon fiberdaha fazla alanda parlayacak, modern bilime, teknolojiye ve endüstriyel gelişime daha güçlü bir güç katacak.
Gönderi zamanı: 20-Aralık-2024