Iwwersiicht vu Carbon-Carbon Composite Materialien
Kuelestoff/Kuelestoff (C/C) Kompositmaterialass e Kuelestofffaser verstäerkt Kompositmaterial mat enger Serie vun exzellenten Eegeschafte wéi héich Kraaft a Modulus, liicht spezifesch Schwéierkraaft, kleng thermesch Expansiounskoeffizient, Korrosiounsbeständegkeet, thermesch Schockbeständegkeet, gutt Reibungsbeständegkeet a gutt chemesch Stabilitéit. Et ass eng nei Zort vun ultra-héich Temperatur Komposit Material.
C/C Kompositmaterialass en exzellent thermesch Struktur-funktionell integréiert Ingenieursmaterial. Wéi aner héich performant Kompositmaterialien ass et eng Kompositstruktur, déi aus enger Faserverstäerkter Phase an enger Basisphase besteet. Den Ënnerscheed ass datt souwuel d'verstäerkt Phas wéi och d'Basisphase aus purem Kuelestoff mat speziellen Eegeschafte besteet.
Kuelestoff / Kuelestoff Kompositmaterialiensinn haaptsächlech aus Kuelestofffilz, Kuelestoff, Kuelestofffaser als Verstäerkung, a dampdeponéiert Kuelestoff als Matrix gemaach, awer et huet nëmmen een Element, dat ass Kuelestoff. Fir d'Dicht ze vergréisseren, gëtt de Kuelestoff, deen duerch d'Karboniséierung generéiert gëtt, mat Kuelestoff imprägnéiert oder mat Harz (oder Asphalt) imprägnéiert, dat heescht, Kuelestoff / Kuelestoff Kompositmaterialien sinn aus dräi Kuelestoffmaterialien gemaach.
Fabrikatiounsprozess vu Kuelestoff-Kuelestoff Kompositmaterialien
1) Wiel vu Kuelestofffaser
D'Auswiel vu Kuelestofffaserbündelen an de strukturellen Design vu Faserstoffer sinn d'Basis fir d'FabrikatiounC/C Komposit. D'mechanesch Eegeschaften an thermophysikalesch Eegeschafte vu C/C Komposite kënne bestëmmt ginn duerch rational Auswiel vu Fasertypen a Stoffweefparameter, sou wéi Garnbündelarrangement Orientéierung, Garnbündelabstand, Garnbündelvolumen Inhalt, etc.
2) Virbereedung vun Kuelestoff Léngen preform
Kuelestofffaser Virform bezitt sech op eng eidel déi an déi erfuerderlech strukturell Form vun der Faser geformt gëtt no der Produktform an der Leeschtungsufuerderunge fir den Densifikatiounsprozess auszeféieren. Et ginn dräi Haaptveraarbechtungsmethoden fir preforméiert strukturell Deeler: mëll Weben, haart Weben a mëll an hart gemëschte Weben. D'Haaptwebeprozesser sinn: dréchent Garnweben, pre-impregnéiert Staanggrupp Arrangement, fein Weben Punktur, Faserwinden an dreidimensional multidirektional Gesamtweben. Am Moment ass den Haaptwebprozess, deen an C Kompositmaterialien benotzt gëtt, dreidimensional allgemeng Multi-Directional Weben. Wärend dem Webprozess sinn all gewéckelt Faseren an enger bestëmmter Richtung arrangéiert. All Faser ass an engem bestëmmte Wénkel laanscht seng eege Richtung kompenséiert a matenee verwéckelt fir e Stoff ze bilden. Seng Charakteristik ass datt et en dreidimensionalen multidirektionalen Gesamtstoff bilden kann, deen effektiv de Volumengehalt vu Faseren an all Richtung vum C / C Kompositmaterial kontrolléiere kann, sou datt de C / C Kompositmaterial raisonnabel mechanesch Eegeschafte kann ausüben an all Richtungen.
3) C / C Verdichtungsprozess
De Grad an d'Effizienz vun der Verdichtung ginn haaptsächlech vun der Stoffstruktur an de Prozessparameter vum Basismaterial beaflosst. D'Prozessmethoden déi aktuell benotzt ginn enthalen Imprägnatiounskarboniséierung, chemesch Dampdepositioun (CVD), chemesch Dampinfiltratioun (CVI), chemesch Flëssegdepositioun, Pyrolyse an aner Methoden. Et ginn zwou Haaptarten vu Prozessmethoden: Imprägnatiounskarboniséierungsprozess a chemesche Dampinfiltratiounsprozess.
Flësseg Phase Imprägnatioun-Karboniséierung
Flësseg Phase Imprägnatiounsmethod ass relativ einfach an Ausrüstung an huet breet Applikatioun, sou datt Flëssegphase Imprägnatiounsmethod eng wichteg Method ass fir C / C Kompositmaterialien ze preparéieren. Et ass fir d'Virform aus Kuelestofffaser an d'Flëssegkeetsimprägnatioun z'entdecken, an d'Impregnant voll an d'Voids vun der Preform duerch Drock ze penetréieren, an dann duerch eng Serie vu Prozesser wéi Aushärung, Karboniséierung a Grafitiséierung, endlech ze kréienC/C Kompositmaterialien. Säin Nodeel ass datt et widderholl Imprägnatioun a Carboniséierungszyklen brauch fir d'Dichtfuerderunge z'erreechen. D'Zesummesetzung an d'Struktur vum Imprägnant an der Flëssegkeetsphase Imprägnatiounsmethod si ganz wichteg. Et beaflosst net nëmmen d'Verdichtungseffizienz, awer beaflosst och d'mechanesch a kierperlech Eegeschafte vum Produkt. D'Verbesserung vun der Carboniséierungsausbezuelung vum Imprägnant an d'Reduktioun vun der Viskositéit vum Imprägnant war ëmmer ee vun de Schlësselprobleemer fir bei der Preparatioun vu C / C Kompositmaterialien duerch Flëssegphase Imprägnatiounsmethod ze léisen. Déi héich Viskositéit an d'niddereg Carboniséierungsausbezuele vum Imprägnant sinn ee vun de wichtege Grënn fir déi héich Käschte vu C / C Kompositmaterialien. D'Verbesserung vun der Leeschtung vum Imprägnant kann net nëmmen d'Produktiounseffizienz vu C / C Kompositmaterialien verbesseren an hir Käschte reduzéieren, awer och déi verschidde Eegeschafte vu C / C Kompositmaterial verbesseren. Anti-Oxidatiounsbehandlung vu C/C Kompositmaterialien Kuelestofffaser fänkt bei 360°C an der Loft ze oxidéieren. Graphitfaser ass liicht besser wéi Kuelestofffaser, a seng Oxidatiounstemperatur fänkt bei 420 ° C ze oxidéieren. D'Oxidatiounstemperatur vu C/C Kompositmaterialien ass ongeféier 450 °C. C / C Kompositmaterialien si ganz einfach ze oxidéieren an enger héijer Temperatur oxidativer Atmosphär, an d'Oxidatiounsquote erhéicht séier mat der Erhéijung vun der Temperatur. Wann et keng Anti-Oxidatiounsmoossname gëtt, wäert d'laangfristeg Notzung vu C / C Kompositmaterialien an engem héijen Temperaturen oxidativen Ëmfeld zwangsleefeg katastrophal Konsequenzen verursaachen. Dofir ass d'Anti-Oxidatiounsbehandlung vu C / C Kompositmaterialien en onverzichtbare Bestanddeel vu sengem Virbereedungsprozess ginn. Aus der Perspektiv vun der Anti-Oxidatiounstechnologie kann et an intern Anti-Oxidatiounstechnologie an Anti-Oxidatiounsbeschichtungstechnologie opgedeelt ginn.
Chemesch Dampphase
Chemesch Dampdepositioun (CVD oder CVI) ass Kuelestoff direkt an de Poren vun der Leer ze deposéieren fir den Zweck z'erreechen fir d'Poren ze fëllen an d'Dicht ze erhéijen. De deposéierte Kuelestoff ass einfach ze grafitiséieren an huet gutt kierperlech Kompatibilitéit mat der Faser. Et schrumpft net wärend der Re-Karboniséierung wéi d'Imprägnatiounsmethod, an déi kierperlech a mechanesch Eegeschafte vun dëser Method si besser. Wéi och ëmmer, wärend dem CVD-Prozess, wa Kuelestoff op der Uewerfläch vum Leer deposéiert gëtt, verhënnert et datt de Gas an d'intern Poren diffuséiert. De Kuelestoff deen op der Uewerfläch deposéiert soll mechanesch ofgeschaaft ginn an dann soll eng nei Ronn Oflagerung duerchgefouert ginn. Fir décke Produkter huet d'CVD Method och gewësse Schwieregkeeten, an den Zyklus vun dëser Method ass och ganz laang.
Post Zäit: Dez-31-2024