Pwosesis preparasyon nan materyèl fib kabòn konpoze

Apèsi sou materyèl kabòn-kabòn konpoze

Kabòn/kabòn (C/C) materyèl konpozese yon fib kabòn ranfòse materyèl konpoze ak yon seri de pwopriyete ekselan tankou gwo fòs ak modil, limyè gravite espesifik, ti ​​koyefisyan ekspansyon tèmik, rezistans korozyon, rezistans chòk tèmik, bon rezistans friksyon, ak bon estabilite chimik. Li se yon nouvo kalite materyèl konpoze ultra-wo tanperati.

C/C materyèl konpozese yon ekselan estrikti tèmik-fonksyonèl materyèl jeni entegre. Menm jan ak lòt materyèl konpoze wo-pèfòmans, li se yon estrikti konpoze ki konpoze de yon faz ranfòse ak yon faz debaz. Diferans lan se ke tou de faz nan ranfòse ak faz debaz la konpoze de kabòn pi ak pwopriyete espesyal.

Materyèl konpoze kabòn/kabònyo sitou te fè nan kabòn te santi, twal kabòn, fib kabòn kòm ranfòsman, ak vapè depoze kabòn kòm matris, men li sèlman gen yon sèl eleman, ki se kabòn. Yo nan lòd yo ogmante dansite a, kabòn ki te pwodwi pa karbonizasyon enpreye ak kabòn oswa enpreye ak résine (oswa asfalt), se sa ki, materyèl konpoze kabòn / kabòn yo te fè nan twa materyèl kabòn.

Pwosesis fabrikasyon materyèl konpoze kabòn-kabòn

1) Chwa fib kabòn

Seleksyon an nan pakèt fib kabòn ak konsepsyon estriktirèl nan twal fib se baz pou fabrikasyon.C/C konpoze. Pwopriyete mekanik ak pwopriyete tèrmofizik konpoze C/C yo ka detèmine lè w chwazi rasyonèl kalite fib ak paramèt tissage twal, tankou oryantasyon aranjman pakèt fil, espas pakèt fil, kontni volim pake fil, elatriye.

2) Preparasyon nan preform fib kabòn

Preform fib kabòn refere a yon vid ki fòme nan fòm estriktirèl ki nesesè nan fib la dapre fòm nan pwodwi ak kondisyon pèfòmans yo nan lòd yo pote soti nan pwosesis la dans. Gen twa metòd pwosesis prensipal pou pati estriktirèl prefòme: tise mou, tise difisil ak tise melanje mou ak difisil. Pwosesis prensipal yo tissage yo se: tissage fil sèk, aranjman gwoup baton pre-enpreye, twou amann tissage, likidasyon fib ak twa dimansyon milti-direksyon an jeneral resi. Kounye a, pwosesis prensipal la resi yo itilize nan materyèl C konpoze se twa dimansyon an jeneral milti-direksyon resi. Pandan pwosesis la resi, tout fib trikote yo ranje nan yon sèten direksyon. Chak fib konpanse nan yon ang sèten nan direksyon pwòp li yo ak entrewoven youn ak lòt yo fòme yon twal. Karakteristik li se ke li ka fòme yon twal ki genyen twa dimansyon milti-direksyon an jeneral, ki ka efektivman kontwole kontni an volim nan fib nan chak direksyon nan materyèl la konpoze C/C, se konsa ke materyèl la konpoze C/C ka egzèse pwopriyete mekanik rezonab. nan tout direksyon.

3) C/C pwosesis dans

Degre ak efikasite densifikasyon yo sitou afekte pa estrikti twal la ak paramèt pwosesis materyèl debaz la. Metòd pwosesis yo itilize kounye a gen ladan karbonizasyon fekondasyon, depo vapè chimik (CVD), enfiltrasyon vapè chimik (CVI), depo likid chimik, piroliz ak lòt metòd. Gen de kalite prensipal metòd pwosesis: pwosesis karbonizasyon fekondasyon ak pwosesis enfiltrasyon vapè chimik.

Likid faz fekondasyon-karbonizasyon

Metòd fekondasyon faz likid se relativman senp nan ekipman e li gen aplikasyon lajè, kidonk metòd fekondasyon faz likid se yon metòd enpòtan pou prepare materyèl konpoze C/C. Li se plonje preform ki fèt ak fib kabòn nan likid enpreyan an, epi fè enpresyonan an konplètman antre nan vid yo nan preform la pa presyon, ak Lè sa a, atravè yon seri de pwosesis tankou geri, karbonizasyon, ak grafitizasyon, finalman jwenn.C/C materyèl konpoze. Dezavantaj li se ke li pran repete fekondasyon ak sik karbonizasyon reyalize kondisyon yo dansite. Konpozisyon an ak estrikti nan fekondasyon an nan metòd la fekondasyon faz likid yo trè enpòtan. Li pa sèlman afekte efikasite densifikasyon, men tou, afekte pwopriyete mekanik ak fizik pwodwi a. Amelyore rannman nan carbonization nan enpregnant la ak diminye viskozite nan enpregnant la te toujou youn nan pwoblèm kle yo dwe rezoud nan preparasyon an nan C / C materyèl konpoze pa metòd fekondasyon faz likid. Viskozite anwo nan syèl la ak ba carbonization rendement de imprégnation a se youn nan rezon enpòtan pou gwo pwi de C/C materyèl konpoze. Amelyore pèfòmans nan enpresyonan an pa ka sèlman amelyore efikasite pwodiksyon C/C materyèl konpoze epi redwi pri yo, men tou, amelyore pwopriyete yo divès kalite C/C materyèl konpoze. Tretman anti-oksidasyon nan C / C materyèl konpoze Fib kabòn kòmanse oksidasyon nan 360 ° C nan lè a. Fib grafit se yon ti kras pi bon pase fib kabòn, ak tanperati oksidasyon li yo kòmanse oksidasyon nan 420 ° C. Tanperati oksidasyon materyèl konpoze C/C se apeprè 450 °C. Materyèl konpoze C/C yo trè fasil pou oksidasyon nan yon atmosfè oksidatif wo-tanperati, ak to a oksidasyon ogmante rapidman ak ogmantasyon nan tanperati. Si pa gen okenn mezi anti-oksidasyon, itilizasyon alontèm C/C materyèl konpoze nan yon anviwònman oksidatif wo-tanperati pral inevitableman lakòz konsekans katastwofik. Se poutèt sa, tretman an anti-oksidasyon nan C / C materyèl konpoze te vin yon pati endispansab nan pwosesis preparasyon li yo. Soti nan pèspektiv nan teknoloji anti-oksidasyon, li ka divize an teknoloji entèn anti-oksidasyon ak teknoloji anti-oksidasyon kouch.

Faz Vapè Chimik

Depo vapè chimik (CVD oswa CVI) se depoze kabòn dirèkteman nan porositë vid la pou reyalize objektif pou ranpli porositë yo ak ogmante dansite a. Kabòn depoze a fasil pou grafitize, e li gen bon konpatibilite fizik ak fib la. Li pa pral retresi pandan re-karbonizasyon tankou metòd fekondasyon an, ak pwopriyete fizik ak mekanik metòd sa a pi bon. Sepandan, pandan pwosesis CVD la, si yo depoze kabòn sou sifas vid la, li pral anpeche gaz la gaye nan porositë entèn yo. Yo ta dwe retire kabòn nan depoze sou sifas la mekanikman epi yo ta dwe fè yon nouvo wonn nan depo. Pou pwodwi epè, metòd CVD tou gen sèten difikilte, ak sik metòd sa a tou trè long.