ដំណើរការរៀបចំសម្ភារៈសមាសធាតុកាបូន

ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃសម្ភារៈសមាសធាតុកាបូន - កាបូន

សមាសធាតុកាបូន / កាបូន (C / C)គឺជាសម្ភារៈសមាសធាតុផ្សំដែលមានជាតិសរសៃកាបូនដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិល្អឥតខ្ចោះជាច្រើនដូចជា កម្លាំងខ្ពស់ និងម៉ូឌុល ទំនាញជាក់លាក់ពន្លឺ មេគុណពង្រីកកម្ដៅតូច ធន់នឹងច្រេះ ធន់នឹងកម្ដៅ ធន់នឹងការកកិតល្អ និងស្ថិរភាពគីមីល្អ។ វាគឺជាប្រភេទថ្មីនៃសម្ភារៈសមាសធាតុសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជ្រុល។

សមាសធាតុ C/Cគឺជាសម្ភារៈវិស្វកម្មរួមបញ្ចូលគ្នាដែលមានមុខងាររចនាសម្ព័ន្ធកំដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ ដូចជាសម្ភារៈសមាសធាតុដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ផ្សេងទៀត វាគឺជារចនាសម្ព័ន្ធសមាសធាតុដែលផ្សំឡើងដោយដំណាក់កាលពង្រឹងសរសៃ និងដំណាក់កាលមូលដ្ឋាន។ ភាពខុសគ្នានោះគឺថាទាំងដំណាក់កាលពង្រឹង និងដំណាក់កាលមូលដ្ឋានត្រូវបានផ្សំឡើងដោយកាបូនសុទ្ធដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិពិសេស។

សមាសធាតុកាបូន / កាបូនភាគច្រើនត្រូវបានផលិតឡើងពីកាបោន ក្រណាត់កាបូន សរសៃកាបូនជាការពង្រឹង និងចំហាយកាបូនដែលទុកជាម៉ាទ្រីស ប៉ុន្តែវាមានធាតុតែមួយប៉ុណ្ណោះ ដែលជាកាបូន។ ដើម្បីបង្កើនដង់ស៊ីតេ កាបូនដែលបង្កើតដោយកាបូននីយកម្មត្រូវបានជ្រលក់ជាមួយកាបូន ឬត្រូវបានជ្រលក់ដោយជ័រ (ឬ asphalt) ពោលគឺសមា្ភារៈសមាសធាតុកាបូន/កាបូនត្រូវបានផលិតចេញពីវត្ថុធាតុដើមកាបូនបី។

ដំណើរការផលិតសម្ភារៈសមាសធាតុកាបូន - កាបូន

1) ជម្រើសនៃជាតិសរសៃកាបូន

ការជ្រើសរើសបណ្តុំនៃសរសៃកាបូន និងការរចនារចនាសម្ព័ន្ធនៃក្រណាត់សរសៃគឺជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការផលិតសមាសធាតុ C/C. លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិក និងលក្ខណៈរូបវិទ្យានៃសមាសធាតុ C/C អាចត្រូវបានកំណត់ដោយសនិទានភាពជ្រើសរើសប្រភេទសរសៃ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃការត្បាញក្រណាត់ ដូចជាការតំរង់ទិសនៃបាច់អំបោះ គម្លាតបណ្តុំអំបោះ មាតិកាបរិមាណនៃបាច់អំបោះ។ល។

2) ការរៀបចំ preform ជាតិសរសៃកាបូន

preform ជាតិសរសៃកាបូន សំដៅលើចន្លោះទទេដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងជាទម្រង់រចនាសម្ព័ន្ធដែលត្រូវការនៃជាតិសរសៃ ស្របតាមរូបរាងផលិតផល និងតម្រូវការដំណើរការ ដើម្បីអនុវត្តដំណើរការដង់ស៊ីតេ។ មានវិធីសាស្រ្តកែច្នៃសំខាន់ៗចំនួនបីសម្រាប់ផ្នែករចនាសម្ព័ន្ធដែលបានរៀបចំទុកជាមុន៖ ត្បាញទន់ ត្បាញរឹង និងការត្បាញចម្រុះទន់ និងរឹង។ ដំណើរការតម្បាញសំខាន់ៗគឺ៖ ការត្បាញអំបោះស្ងួត ការរៀបចំក្រុមកំណាត់មុនមិនរៀបរយ ការតម្បាញល្អ ការត្បាញសរសៃ និងការត្បាញរួមពហុទិសបីវិមាត្រ។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ដំណើរការត្បាញសំខាន់ដែលប្រើក្នុងសម្ភារៈសមាសធាតុ C គឺជាការត្បាញបីវិមាត្ររួម។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការត្បាញ សរសៃត្បាញទាំងអស់ត្រូវបានរៀបចំក្នុងទិសដៅជាក់លាក់មួយ។ សរសៃនីមួយៗត្រូវបានអុហ្វសិតនៅមុំជាក់លាក់មួយតាមទិសរបស់វា ហើយភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកដើម្បីបង្កើតជាក្រណាត់។ លក្ខណៈរបស់វាគឺថាវាអាចបង្កើតជាក្រណាត់រួមពហុទិសបីវិមាត្រ ដែលអាចគ្រប់គ្រងបរិមាណនៃសរសៃប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពក្នុងទិសដៅនីមួយៗនៃសម្ភារៈសមាសធាតុ C/C ដូច្នេះសម្ភារៈផ្សំ C/C អាចបញ្ចេញនូវលក្ខណៈមេកានិចសមហេតុផល។ នៅគ្រប់ទិសទី។

3) ដំណើរការដង់ស៊ីតេ C/C

កម្រិតនិងប្រសិទ្ធភាពនៃដង់ស៊ីតេត្រូវបានប៉ះពាល់ជាចម្បងដោយរចនាសម្ព័ន្ធក្រណាត់និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការនៃសម្ភារៈមូលដ្ឋាន។ វិធីសាស្រ្តដំណើរការដែលប្រើនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះរួមមាន impregnation carbonization ការទម្លាក់ចំហាយគីមី (CVD) ការជ្រៀតចូលនៃចំហាយគីមី (CVI) ការបញ្ចូលរាវគីមី pyrolysis និងវិធីសាស្រ្តផ្សេងទៀត។ វិធីសាស្រ្តដំណើរការមានពីរប្រភេទសំខាន់ៗ៖ ដំណើរការ impregnation carbonization និងដំណើរការជ្រៀតចូលចំហាយគីមី។

ដំណាក់កាលរាវ - impregnation-carbonization

វិធីសាស្រ្ត impregnation ដំណាក់កាលរាវគឺមានលក្ខណៈសាមញ្ញក្នុងឧបករណ៍ និងអាចអនុវត្តបានយ៉ាងទូលំទូលាយ ដូច្នេះវិធីសាស្ត្រ impregnation ដំណាក់កាលរាវ គឺជាវិធីសាស្រ្តដ៏សំខាន់មួយសម្រាប់ការរៀបចំសម្ភារៈសមាសធាតុ C/C ។ វាគឺដើម្បីជ្រមុជ preform ដែលធ្វើពីជាតិសរសៃកាបូនទៅក្នុងរាវ impregnant និងធ្វើឱ្យ impregnant ជ្រាបចូលទៅក្នុងការចាត់ទុកជាមោឃៈពេញលេញនៃ preform ដោយសម្ពាធ ហើយបន្ទាប់មកតាមរយៈដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់ដូចជាការបឺត កាបូន និងក្រាហ្វិច ទីបំផុតទទួលបានសមាសធាតុ C/C. គុណវិបត្តិរបស់វាគឺថាវាត្រូវការវដ្ត impregnation និង carbonization ម្តងហើយម្តងទៀតដើម្បីសម្រេចបាននូវតម្រូវការដង់ស៊ីតេ។ សមាសភាពនិងរចនាសម្ព័ន្ធនៃ impregnant នៅក្នុងវិធីសាស្រ្ត impregnation ដំណាក់កាលរាវមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់។ វាមិនត្រឹមតែប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពនៃដង់ស៊ីតេប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងរូបវន្តរបស់ផលិតផលផងដែរ។ ការធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវទិន្នផលកាបូននីយកម្មនៃ impregnant និងកាត់បន្ថយ viscosity នៃ impregnant តែងតែជាបញ្ហាសំខាន់មួយដែលត្រូវដោះស្រាយក្នុងការរៀបចំសមាសធាតុ C/C ដោយវិធីសាស្ត្រ impregnation ដំណាក់កាលរាវ។ viscosity ខ្ពស់ និងទិន្នផលកាបូនទាបនៃ impregnant គឺជាហេតុផលសំខាន់មួយសម្រាប់តម្លៃខ្ពស់នៃ C/C composite material។ ការធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការរបស់ impregnant មិនត្រឹមតែអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្មនៃ C/C composite material និងកាត់បន្ថយការចំណាយរបស់ពួកគេប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងៗនៃ C/C composite material ផងដែរ។ ការព្យាបាលដោយប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មនៃសមាសធាតុ C/C ជាតិសរសៃកាបូនចាប់ផ្តើមកត់សុីនៅសីតុណ្ហភាព 360 អង្សាសេនៅក្នុងខ្យល់។ ជាតិសរសៃ Graphite គឺល្អជាងជាតិសរសៃកាបូនបន្តិច ហើយសីតុណ្ហភាពអុកស៊ីតកម្មរបស់វាចាប់ផ្តើមកត់សុីនៅសីតុណ្ហភាព 420°C។ សីតុណ្ហភាពអុកស៊ីតកម្មនៃសមាសធាតុ C/C គឺប្រហែល 450 អង្សាសេ។ សមាសធាតុ C/C មានភាពងាយស្រួលក្នុងការកត់សុីក្នុងបរិយាកាសអុកស៊ីតកម្មដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ហើយអត្រាអុកស៊ីតកម្មកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព។ ប្រសិនបើមិនមានវិធានការប្រឆាំងនឹងអុកស៊ីតកម្មទេ ការប្រើប្រាស់យូរអង្វែងនៃសមាសធាតុ C/C នៅក្នុងបរិយាកាសអុកស៊ីតកម្មដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នឹងបង្កឱ្យមានផលវិបាកមហន្តរាយដោយជៀសមិនរួច។ ដូច្នេះ ការព្យាបាលប្រឆាំងនឹងអុកស៊ីតកម្មនៃសមាសធាតុ C/C បានក្លាយជាផ្នែកមួយដែលមិនអាចខ្វះបាននៃដំណើរការរៀបចំរបស់វា។ តាមទស្សនៈនៃបច្ចេកវិទ្យាប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្ម វាអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាបច្ចេកវិទ្យាប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មខាងក្នុង និងបច្ចេកវិទ្យាថ្នាំកូតប្រឆាំងនឹងអុកស៊ីតកម្ម។

ដំណាក់កាលចំហាយគីមី

ការបញ្ចេញចំហាយគីមី (CVD ឬ CVI) គឺការដាក់កាបូនដោយផ្ទាល់ទៅក្នុងរន្ធញើសនៃកន្លែងទទេ ដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលបំណងនៃការបំពេញរន្ធញើស និងបង្កើនដង់ស៊ីតេ។ កាបូនដែលបានដាក់គឺងាយស្រួលធ្វើក្រាហ្វិច ហើយមានភាពស៊ីគ្នានឹងជាតិសរសៃដ៏ល្អ។ វានឹងមិនរួញកំឡុងពេលធ្វើកាបូនឡើងវិញដូចវិធីសាស្ត្រ impregnation ទេ ហើយលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងមេកានិចនៃវិធីសាស្ត្រនេះគឺល្អជាង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ CVD ប្រសិនបើកាបូនត្រូវបានដាក់នៅលើផ្ទៃទទេ វានឹងការពារឧស្ម័នមិនឱ្យសាយភាយចូលទៅក្នុងរន្ធញើសខាងក្នុង។ កាបូនដែលបានដាក់លើផ្ទៃគួរតែត្រូវបានយកចេញដោយមេកានិច ហើយបន្ទាប់មកការបោះចោលជុំថ្មីគួរតែត្រូវបានអនុវត្ត។ សម្រាប់ផលិតផលក្រាស់ វិធីសាស្ត្រ CVD ក៏មានការលំបាកខ្លះដែរ ហើយវដ្តនៃវិធីសាស្ត្រនេះក៏វែងដែរ។