Pròiseas ullachaidh de stuthan co-dhèanta fiber carbon

Sealladh farsaing air Stuthan Co-fhillte Carbon-Carbon

Carbon / carbon (C / C) stuth co-dhèantaIs e stuth co-dhèanta ath-neartachadh fiber carbon a th ’ann le sreath de fheartan sàr-mhath leithid neart àrd agus modulus, grabhataidh sònraichte aotrom, co-èifeachd leudachaidh teirmeach beag, strì an aghaidh creimeadh, strì an aghaidh clisgeadh teirmeach, deagh sheasamh an aghaidh brisidh, agus deagh sheasmhachd cheimigeach. Is e seòrsa ùr de stuth coimeasach teòthachd ultra-àrd a th’ ann.

C / C stuth co-dhèantana stuth innleadaireachd aonaichte sàr-mhath a tha ag obair le structar teirmeach. Coltach ri stuthan co-dhèanta àrd-choileanaidh eile, is e structar co-dhèanta a th ’ann air a dhèanamh suas de ìre neartaichte fiber agus ìre bhunaiteach. Is e an t-eadar-dhealachadh gu bheil an ìre ath-neartaichte agus an ìre bhunasach air an dèanamh suas de ghualain fìor-ghlan le feartan sònraichte.

Stuthan co-dhèanta gualain/carbonTha iad air an dèanamh sa mhòr-chuid le faireachdainn gualain, clò gualain, snàithleach gualain mar neartachadh, agus ceò air a thasgadh gualain mar matrix, ach chan eil ann ach aon eileamaid, is e sin carbon. Gus an dùmhlachd àrdachadh, tha an gualain a thig bho charbonachadh air a lìonadh le gualain no air a lìonadh le roisinn (no asphalt), is e sin, tha stuthan co-dhèanta gualain / gualain air an dèanamh de thrì stuthan gualain.

Pròiseas saothrachaidh de stuthan co-dhèanta carbon-carbon

1) Roghainn de fiber carbon

Tha an taghadh de phasganan snàithleach gualain agus dealbhadh structarail aodach snàithleach mar bhunait airson saothrachadhC/C measgaichte. Faodar feartan meacanaigeach agus feartan thermophysical stuthan C / C a dhearbhadh le bhith a’ taghadh gu reusanta seòrsaichean snàithleach agus paramadairean fighe aodaich, leithid stiùireadh rèiteachadh bundle snàth, farsaingeachd bann snàth, susbaint meud bundle snàth, msaa.

2) Ullachadh carbon fibre preform

Tha preform fiber carbon a ’toirt iomradh air bàn a tha air a chruthachadh a-steach don chumadh structarail a tha a dhìth air an t-snàithleach a rèir cumadh toraidh agus riatanasan coileanaidh gus am pròiseas dùmhlachd a dhèanamh. Tha trì prìomh dhòighean giullachd ann airson pàirtean structarail ro-chruth: fighe bog, fighe cruaidh agus fighe bog is cruaidh measgaichte. Is iad na prìomh phròiseasan fighe: fighe snàth tioram, rèiteachadh buidheann slat ro-thogte, puncture fighe grinn, lùbach snàithleach agus fighe iomlan ioma-stiùiridh trì-thaobhach. Aig an àm seo, is e fighe trì-thaobhach iomlan ioma-stiùiridh am prìomh phròiseas fighe a thathar a’ cleachdadh ann an stuthan co-dhèanta C. Rè a 'phròiseas fighe, tha a h-uile snàithleach fighte air an rèiteachadh ann an stiùireadh sònraichte. Tha gach snàithleach air a chothromachadh aig ceàrn sònraichte air a shlighe fhèin agus air fhighe ri chèile gus aodach a chruthachadh. Is e an fheart aige gum faod e aodach iomlan trì-thaobhach ioma-stiùiridh a chruthachadh, as urrainn smachd èifeachdach a chumail air susbaint snàithleach anns gach taobh den stuth co-dhèanta C / C, gus an urrainn don stuth co-dhèanta C / C feartan meacanaigeach reusanta a thoirt gu buil. anns gach taobh.

3) C / C densification phròiseas

Tha ìre agus èifeachdas dùmhlachd gu mòr a’ toirt buaidh air structar an aodaich agus paramadairean pròiseas an stuth bunaiteach. Tha na dòighean pròiseas a thathar a’ cleachdadh an-dràsta a’ toirt a-steach carbonachadh impregnation, tasgadh bhalbhaichean ceimigeach (CVD), in-shìoladh bhalbhaichean ceimigeach (CVI), tasgadh leaghaidh ceimigeach, pyrolysis agus dòighean eile. Tha dà phrìomh sheòrsa de dhòighean pròiseas ann: pròiseas carbonization impregnation agus pròiseas in-shìoladh bhalbhaichean ceimigeach.

Ìre leaghan impregnation-carbonization

Tha modh impregnation ìre leaghaidh gu math sìmplidh ann an uidheamachd agus tha iomchaidheachd farsaing aige, agus mar sin tha dòigh lìonadh ìre leaghaidh na dhòigh cudromach airson stuthan co-dhèanta C / C ullachadh. Is ann a bhith a’ bogadh an preform air a dhèanamh de fiber gualain a-steach don impregnant leaghan, agus toirt air an impregnant a dhol a-steach gu h-iomlan a-steach do bheusan an preform le cuideam, agus an uairsin tro shreath de phròiseasan leithid leigheas, carbonization, agus grafaitization, mu dheireadh faighC / C stuthan co-dhèanta. Is e an ana-cothrom a th ’ann gu bheil e a’ toirt a-steach cuairtean impregnation agus carbonization a-rithist gus na riatanasan dùmhlachd a choileanadh. Tha co-dhèanamh agus structar an impregnant anns an dòigh impregnation ìre leaghaidh glè chudromach. Bidh e chan ann a-mhàin a’ toirt buaidh air èifeachdas dùmhlachd, ach cuideachd a’ toirt buaidh air feartan meacanaigeach agus corporra an toraidh. Tha a bhith a’ leasachadh toradh gualain an impregnant agus a’ lughdachadh slaodachd an impregnant an-còmhnaidh air a bhith mar aon de na prìomh chùisean a chaidh fhuasgladh ann a bhith ag ullachadh stuthan co-dhèanta C / C le dòigh impregnation ìre lionn. Tha slaodachd àrd agus toradh carbonization ìosal an impregnant mar aon de na h-adhbharan cudromach airson cosgais àrd stuthan co-dhèanta C / C. Faodaidh leasachadh coileanadh an impregnant chan e a-mhàin èifeachdas cinneasachaidh stuthan co-dhèanta C / C a leasachadh agus an cosgais a lughdachadh, ach cuideachd na diofar fheartan aig stuthan co-dhèanta C / C a leasachadh. Làimhseachadh an-aghaidh oxidation de stuthan co-dhèanta C / C Bidh fiber carbon a’ tòiseachadh a ’oxidachadh aig 360 ° C san adhar. Tha fiber graphite beagan nas fheàrr na fiber carbon, agus tha an teòthachd oxidation aige a ’tòiseachadh a’ oxidachadh aig 420 ° C. Tha teòthachd oxidation stuthan co-dhèanta C / C timcheall air 450 ° C. Tha stuthan co-dhèanta C / C gu math furasta an oxidachadh ann an àile oxidative àrd-teòthachd, agus tha an ìre oxidation ag àrdachadh gu luath le àrdachadh teòthachd. Mura h-eil ceumannan an-aghaidh oxidation ann, tha e do-sheachanta gun toir cleachdadh fad-ùine de stuthan co-dhèanta C / C ann an àrainneachd oxidative àrd-teòthachd buaidh uamhasach. Mar sin, tha làimhseachadh an-aghaidh oxidation de stuthan co-dhèanta C / C air a thighinn gu bhith na phàirt riatanach den phròiseas ullachaidh aca. Bho shealladh teicneòlas anti-oxidation, faodar a roinn ann an teicneòlas anti-oxidation a-staigh agus teicneòlas còmhdach anti-oxidation.

Ìre vapor ceimigeach

Is e tasgadh bhalbhaichean ceimigeach (CVD no CVI) gualain a thasgadh gu dìreach ann am pores a’ bhàn gus adhbhar lìonadh nam pores agus an dùmhlachd àrdachadh. Tha an gualain a chaidh a thasgadh furasta a ghrafachadh, agus tha co-chòrdalachd corporra math aige ris an fiber. Cha chrìon e rè ath-charbonachadh mar an dòigh impregnation, agus tha feartan fiosaigeach agus meacanaigeach an dòigh seo nas fheàrr. Ach, rè pròiseas CVD, ma thèid carbon a thasgadh air uachdar a ’bhàn, cuiridh e casg air a’ ghas bho bhith a ’sgaoileadh a-steach do na pores a-staigh. Bu chòir an gualain a tha air a thasgadh air an uachdar a thoirt air falbh gu meacanaigeach agus an uairsin bu chòir cuairt ùr de thasgadh a dhèanamh. Airson toraidhean tiugh, tha cuid de dhuilgheadasan aig an dòigh CVD cuideachd, agus tha cearcall an dòigh seo cuideachd glè fhada.