Көмүртек-көмүртектүү композиттик материалдарды карап чыгуу
Көмүртек/көмүртек (C/C) курама материалБул көмүртек буласы менен бекемделген композиттик материал, мисалы, жогорку күч жана модулу, жарыктын салыштырма салмагы, кичинекей жылуулук кеңейүү коэффициенти, коррозияга туруштук берүү, термикалык соккуга туруштук берүү, жакшы сүрүлүүгө туруктуулук жана жакшы химиялык туруктуулук сыяктуу бир катар сонун касиеттерге ээ. Бул ультра жогорку температурадагы композиттик материалдын жаңы түрү.
C/C курама материалсонун жылуулук структурасы-функционалдык комплекстүү инженердик материал болуп саналат. Башка жогорку натыйжалуу курама материалдар сыяктуу эле, була менен бекемделген фазадан жана негизги фазадан турган курама структура. Айырмачылыгы күчөтүлгөн фаза да, негизги фаза да өзгөчө касиеттери бар таза көмүртектен турат.
Көмүртек/көмүртек композиттик материалдарнегизинен көмүртек кийизинен, көмүртек кездемеден, арматура катары көмүртек буласынан жана матрица катары буулуу көмүртектен жасалган, бирок анын бир гана элементи бар, ал көмүртек. Тыгыздыкты жогорулатуу үчүн карбонизациядан пайда болгон көмүртек көмүртек менен сиңирилген же чайыр (же асфальт) менен сиңирилген, башкача айтканда, көмүртек/көмүртектүү композиттик материалдар үч көмүртектүү материалдан жасалган.
Көмүртек-көмүртектүү композиттик материалдарды өндүрүү процесси
1) Көмүртек буласын тандоо
Көмүртек буласынын таңгактарын тандоо жана була кездемелеринин структуралык дизайны өндүрүш үчүн негиз болуп саналат.C/C композит. C/C композиттеринин механикалык касиеттери жана термофизикалык касиеттери жиптин боолорун жайгаштыруу багыты, жиптин боо аралыктары, жиптин боолордун көлөмү ж.
2) көмүртек була preform даярдоо
Көмүртек була preform тыгыздоо жараянын жүзөгө ашыруу үчүн продукт формасына жана аткаруу талаптарына ылайык була талап кылынган структуралык түрдө калыптанган бланк билдирет. Алдын ала даярдалган конструкциялык бөлүктөр үчүн үч негизги иштетүү ыкмасы бар: жумшак токуу, катуу токуу жана жумшак жана катуу аралаш токуу. Негизги токуу процесстери: кургак жип токуу, алдын ала сиңирилген таякча тобун жайгаштыруу, майда токуу пункциясы, була орогуч жана үч өлчөмдүү көп багыттуу жалпы токуу. Азыркы учурда, C курама материалдарда колдонулган негизги токуу жараяны үч өлчөмдүү жалпы көп багыттуу токуу болуп саналат. Токуу процессинде бардык токулган булалар белгилүү бир багытта тизилет. Ар бир була өз багыты боюнча белгилүү бир бурчта жылып, бири-бири менен токулуп кездеме пайда кылат. Анын өзгөчөлүгү, ал үч өлчөмдүү көп багыттуу жалпы кездемени түзө алат, ал C / C курама материалынын ар бир багытында жипчелердин көлөмүн натыйжалуу көзөмөлдөй алат, ошондуктан C / C курама материалы акылга сыярлык механикалык касиеттерге ээ болот. бардык багыттар боюнча.
3) C/C тыгыздоо процесси
Тыгыздандыруунун даражасы жана эффективдүүлүгү негизинен кездеменин түзүлүшү жана негизги материалдын процесстик параметрлери менен таасир этет. Учурда колдонулуп жаткан процесстик методдорго импрегнацияны карбонизациялоо, химиялык бууларды жайгаштыруу (CVD), химиялык буу инфильтрациялоо (CVI), химиялык суюктуктарды коюу, пиролиз жана башка ыкмалар кирет. Процесс ыкмаларынын эки негизги түрү бар: импрегнациялоочу карбонизация процесси жана химиялык буу инфильтрация процесси.
Суюк фазадагы импрегнация-карбонизация
Суюк фазаны импрегнациялоо ыкмасы жабдууларда салыштырмалуу жөнөкөй жана кеңири колдонулушу бар, ошондуктан суюк фазаны импрегнациялоо ыкмасы C/C композиттик материалдарды даярдоонун маанилүү ыкмасы болуп саналат. Бул көмүртек буласынан жасалган преформаны суюк импрегнанттын ичине батыруу жана импрегнанттын преформанын боштуктарына басым жасоо аркылуу, андан кийин айыктыруу, карбондоштуруу жана графиттөө сыяктуу бир катар процесстер аркылуу акырында алуу.C/C композиттик материалдар. Анын кемчилиги тыгыздык талаптарга жетүү үчүн көп жолу импрегнация жана карбонизация циклдерин талап кылат. Суюк фазадагы импрегнация ыкмасына импрегнанттын курамы жана түзүлүшү абдан маанилүү. Бул бир гана тыгыздаштыруу натыйжалуулугун таасирин тийгизбестен, ошондой эле буюмдун механикалык жана физикалык касиеттерин таасир этет. Импрегнанттын карбонизациялык түшүмүн жогорулатуу жана импрегнанттын илешкектүүлүгүн төмөндөтүү ар дайым суюк фазалуу импрегнация ыкмасы менен С/С композиттик материалдарды даярдоодо чечиле турган негизги маселелердин бири болуп келген. Импрегнанттын жогорку илешкектүүлүгү жана карбонизациясынын төмөн түшүмү C/C композиттик материалдардын кымбаттыгынын маанилүү себептеринин бири болуп саналат. Импрегнанттын натыйжалуулугун жогорулатуу C / C композиттик материалдардын өндүрүшүнүн натыйжалуулугун жогорулатуу жана алардын баасын төмөндөтүү гана эмес, ошондой эле C / C курама материалдарынын ар кандай касиеттерин жакшыртат. C/C композиттик материалдарды антиоксиданттык тазалоо Көмүртек буласы абада 360°C температурада кычкылдана баштайт. Графит буласы көмүртек буласына караганда бир аз жакшыраак жана анын кычкылдануу температурасы 420°Сде кычкылдана баштайт. С/С композиттик материалдардын кычкылдануу температурасы болжол менен 450°С. C/C композиттик материалдар жогорку температурадагы кычкылдануу атмосферасында кычкылдануу үчүн абдан оңой жана кычкылдануу ылдамдыгы температуранын өсүшү менен тез өсөт. Эгерде антиоксиданттык чаралар жок болсо, жогорку температурадагы кычкылдануучу чөйрөдө C/C композиттик материалдарды узак мөөнөттүү пайдалануу сөзсүз түрдө катастрофалык кесепеттерге алып келет. Ошондуктан, C / C курама материалдарды антиоксиданттык дарылоо аны даярдоо жараянынын ажырагыс бөлүгү болуп калды. анти-кычкылдануу технологиясынын көз карашынан алганда, ал ички анти-кычкылдануу технологиясы жана анти-кычкылдануу каптоо технологиясына бөлүүгө болот.
Химиялык буу фазасы
Химиялык буулардын чөктүрүлүшү (CVD же CVI) бул тешикчелерди толтуруу жана тыгыздыгын жогорулатуу максатына жетүү үчүн көмүртекти түздөн-түз бланктын тешиктерине салуу. Депозиттик көмүртек оңой графиттештирилет жана жипчеге физикалык жактан жакшы шайкеш келет. Ал импрегнация ыкмасы сыяктуу кайра карбонизация учурунда кичирейбейт жана бул ыкманын физикалык жана механикалык касиеттери жакшыраак. Бирок, CVD процессинде, эгерде көмүртек бланктын бетине жайгаштырылса, ал газдын ички тешикчелерге таралышына жол бербейт. Жер бетинде топтолгон көмүртек механикалык жол менен алынып, андан кийин чөктүрүүнүн жаңы айлампасы жүргүзүлүшү керек. Калың буюмдар үчүн CVD ыкмасы да белгилүү бир кыйынчылыктарга ээ жана бул ыкманын цикли да абдан узун.
Посттун убактысы: 31-дек 2024