ຂະບວນການກະກຽມວັດສະດຸປະກອບຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນ

ພາບລວມຂອງວັດສະດຸປະສົມກາກບອນ-ຄາບອນ

ກາກບອນ/ຄາບອນ (C/C) ວັດສະດຸປະສົມເປັນວັດສະດຸປະສົມຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ດີເລີດເຊັ່ນ: ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງແລະໂມດູລ, ຄວາມຖີ່ຂອງແສງສະຫວ່າງ, ຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຂະຫນາດນ້ອຍ, ການຕໍ່ຕ້ານ corrosion, ການຕໍ່ຕ້ານຄວາມຮ້ອນ, ການຕໍ່ຕ້ານ friction ດີ, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີທີ່ດີ. ມັນເປັນປະເພດໃຫມ່ຂອງວັດສະດຸປະສົມອຸນຫະພູມສູງທີ່ສຸດ.

ວັດສະດຸປະສົມ C/Cເປັນອຸປະກອນວິສະວະກໍາປະສົມປະສານທີ່ມີໂຄງສ້າງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ. ເຊັ່ນດຽວກັນກັບວັດສະດຸປະສົມທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງອື່ນໆ, ມັນແມ່ນໂຄງສ້າງປະສົມທີ່ປະກອບດ້ວຍໄລຍະເສີມເສັ້ນໄຍແລະໄລຍະພື້ນຖານ. ຄວາມແຕກຕ່າງແມ່ນວ່າທັງສອງໄລຍະເສີມແລະໄລຍະພື້ນຖານແມ່ນປະກອບດ້ວຍຄາບອນບໍລິສຸດທີ່ມີຄຸນສົມບັດພິເສດ.

ກາກບອນ/ວັດສະດຸປະສົມກາກບອນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເຮັດດ້ວຍຄວາມຮູ້ສຶກຂອງຄາບອນ, ຜ້າກາກບອນ, ເສັ້ນໄຍກາກບອນເປັນຕົວເສີມ, ແລະອາຍຄາບອນທີ່ຝາກໄວ້ເປັນເມຕຣິກ, ແຕ່ມັນມີອົງປະກອບດຽວ, ເຊິ່ງແມ່ນຄາບອນ. ເພື່ອເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນ, ກາກບອນທີ່ເກີດຈາກການເປັນຄາບອນໄດ້ຖືກ impregnated ດ້ວຍກາກບອນຫຼື impregnated ດ້ວຍຢາງ (ຫຼື asphalt), ນັ້ນແມ່ນ, ວັດສະດຸປະສົມຂອງຄາບອນ / ຄາບອນແມ່ນເຮັດຈາກສາມວັດສະດຸກາກບອນ.

ຂະບວນການຜະລິດວັດສະດຸປະສົມກາກບອນ-ຄາບອນ

1) ທາງເລືອກຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນ

ການຄັດເລືອກຂອງມັດເສັ້ນໄຍກາກບອນແລະການອອກແບບໂຄງສ້າງຂອງຜ້າເສັ້ນໄຍແມ່ນພື້ນຖານສໍາລັບການຜະລິດອົງປະກອບຂອງ C/C. ຄຸນສົມບັດກົນຈັກ ແລະ ຄຸນສົມບັດດ້ານຄວາມຮ້ອນຂອງ C/C composites ສາມາດກຳນົດໄດ້ໂດຍການເລືອກປະເພດເສັ້ນໃຍ ແລະ ຕົວກໍານົດການທໍຜ້າຢ່າງສົມເຫດສົມຜົນ, ເຊັ່ນ: ການຈັດວາງເສັ້ນດ້າຍເສັ້ນດ້າຍ, ໄລຍະຫ່າງຂອງມັດເສັ້ນດ້າຍ, ປະລິມານປະລິມານຂອງມັດເສັ້ນດ້າຍ, ແລະອື່ນໆ.

2) ການກະກຽມ preform ຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນ

preform ເສັ້ນໄຍກາກບອນຫມາຍເຖິງການຫວ່າງເປົ່າທີ່ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນໂຄງສ້າງທີ່ຕ້ອງການຂອງເສັ້ນໄຍຕາມຮູບຮ່າງຂອງຜະລິດຕະພັນແລະຄວາມຕ້ອງການປະສິດທິພາບໃນຄໍາສັ່ງທີ່ຈະປະຕິບັດຂະບວນການຄວາມຫນາແຫນ້ນ. ມີສາມວິທີການປຸງແຕ່ງຕົ້ນຕໍສໍາລັບພາກສ່ວນໂຄງສ້າງ preformed: ການທໍອ່ອນ, ການຖັກແສ່ວແຂງແລະການທໍປະສົມອ່ອນແລະແຂງ. ຂະບວນການທໍຕົ້ນຕໍແມ່ນ: ການທໍເສັ້ນດ້າຍແຫ້ງ, ການຈັດກຸ່ມ rod ກ່ອນ impregnated, ການຖັກແສ່ວອັນດີ, winding ເສັ້ນໄຍແລະສາມມິຕິລະດັບການທໍໂດຍລວມຫຼາຍທິດ. ໃນປັດຈຸບັນ, ຂະບວນການຖັກແສ່ວຕົ້ນຕໍທີ່ໃຊ້ໃນວັດສະດຸປະສົມ C ແມ່ນການທໍຜ້າສາມມິຕິລະດັບຫຼາຍທິດທາງ. ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການທໍຜ້າ, ເສັ້ນໃຍທໍທັງຫມົດຖືກຈັດລຽງຕາມທິດທາງທີ່ແນ່ນອນ. ແຕ່ລະເສັ້ນໄຍຖືກຊົດເຊີຍຢູ່ໃນມຸມທີ່ແນ່ນອນຕາມທິດທາງຂອງຕົນເອງແລະ interwoven ກັບກັນແລະກັນເພື່ອສ້າງເປັນຜ້າ. ຄຸນລັກສະນະຂອງມັນແມ່ນວ່າມັນສາມາດປະກອບເປັນຜ້າສາມມິຕິລະດັບຫຼາຍທິດທາງ, ເຊິ່ງສາມາດຄວບຄຸມປະລິມານຂອງເສັ້ນໃຍໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນແຕ່ລະທິດທາງຂອງວັດສະດຸປະສົມ C / C, ດັ່ງນັ້ນວັດສະດຸປະສົມ C / C ສາມາດປະຕິບັດຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ສົມເຫດສົມຜົນ. ໃນທຸກທິດທາງ.

3) ຂະບວນການຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ C/C

ລະດັບແລະປະສິດທິພາບຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນແມ່ນມີຜົນກະທົບຕົ້ນຕໍໂດຍໂຄງສ້າງ fabric ແລະຕົວກໍານົດການຂະບວນການຂອງວັດສະດຸພື້ນຖານ. ວິທີການຂະບວນການທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ໃນປັດຈຸບັນປະກອບມີ impregnation carbonization, ການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD), ການແຊກຊຶມ vapor ສານເຄມີ (CVI), ການປ່ອຍທາດແຫຼວທາງເຄມີ, pyrolysis ແລະວິທີການອື່ນໆ. ມີສອງປະເພດຂອງວິທີການຕົ້ນຕໍ: ຂະບວນການ carbonization impregnation ແລະຂະບວນການ infiltration vapor ສານເຄມີ.

ໄລຍະຂອງແຫຼວ impregnation-carbonization

ວິທີການ impregnation ໄລຍະຂອງແຫຼວແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍໃນອຸປະກອນແລະມີການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ສະນັ້ນວິທີການ impregnation ໄລຍະຂອງແຫຼວເປັນວິທີການທີ່ສໍາຄັນໃນການກະກຽມວັດສະດຸປະສົມ C / C. ມັນແມ່ນການຝັງ preform ທີ່ເຮັດດ້ວຍເສັ້ນໄຍກາກບອນເຂົ້າໄປໃນຂອງແຫຼວ impregnant, ແລະເຮັດໃຫ້ impregnant ເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງຫວ່າງຂອງ preform ຢ່າງເຕັມສ່ວນໂດຍການກົດດັນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໂດຍຜ່ານຂະບວນການເຊັ່ນ: ການປິ່ນປົວ, carbonization, ແລະ graphitization, ສຸດທ້າຍໄດ້ຮັບ.ວັດສະດຸປະສົມ C/C. ຂໍ້ເສຍຂອງມັນແມ່ນວ່າມັນໃຊ້ເວລາ impregnation ຊ້ໍາຊ້ອນແລະຮອບວຽນ carbonization ເພື່ອບັນລຸຄວາມຕ້ອງການຄວາມຫນາແຫນ້ນ. ອົງປະກອບແລະໂຄງສ້າງຂອງ impregnant ໃນວິທີການ impregnation ໄລຍະຂອງແຫຼວແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ. ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ມີຜົນກະທົບປະສິດທິພາບຄວາມຫນາແຫນ້ນ, ແຕ່ຍັງຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດກົນຈັກແລະທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງຜະລິດຕະພັນ. ການປັບປຸງຜົນຜະລິດ carbonization ຂອງ impregnant ແລະການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນືດຂອງ impregnant ໄດ້ສະເຫມີຫນຶ່ງໃນບັນຫາທີ່ສໍາຄັນທີ່ຈະແກ້ໄຂໃນການກະກຽມຂອງວັດສະດຸປະສົມ C / C ໂດຍວິທີການ impregnation ໄລຍະຂອງແຫຼວ. ຄວາມຫນືດສູງແລະຜົນຜະລິດກາກບອນຕ່ໍາຂອງ impregnant ແມ່ນຫນຶ່ງໃນເຫດຜົນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງຂອງວັດສະດຸປະສົມ C / C. ການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງ impregnant ບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບການຜະລິດຂອງ C / C ວັດສະດຸປະສົມແລະຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງເຂົາເຈົ້າ, ແຕ່ຍັງປັບປຸງຄຸນສົມບັດຕ່າງໆຂອງ C / C ວັດສະດຸປະສົມ. ການປິ່ນປົວດ້ວຍການຕ້ານການຜຸພັງຂອງວັດສະດຸປະສົມ C/C ເສັ້ນໄຍກາກບອນເລີ່ມອອກຊີເຈນຢູ່ທີ່ 360 ° C ໃນອາກາດ. ເສັ້ນໄຍ Graphite ແມ່ນດີກ່ວາເສັ້ນໄຍກາກບອນເລັກນ້ອຍ, ແລະອຸນຫະພູມການຜຸພັງຂອງມັນເລີ່ມອອກຊີເຈນຢູ່ທີ່ 420 ° C. ອຸນຫະພູມການຜຸພັງຂອງ C/C ອຸປະກອນປະກອບມີປະມານ 450 ° C. ວັດສະດຸປະສົມຂອງ C/C ແມ່ນງ່າຍຫຼາຍທີ່ຈະ oxidize ໃນບັນຍາກາດການຜຸພັງທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ແລະອັດຕາການຜຸພັງເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງອຸນຫະພູມ. ຖ້າຫາກວ່າບໍ່ມີມາດຕະການຕ້ານການຜຸພັງ, ການນໍາໃຊ້ໃນໄລຍະຍາວຂອງອຸປະກອນການຜະລິດ C / C ໃນສະພາບແວດລ້ອມ oxidative ອຸຫະພູມສູງຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຜົນສະທ້ອນຮ້າຍແຮງຢ່າງຫຼີກເວັ້ນການ. ດັ່ງນັ້ນ, ການປິ່ນປົວຕ້ານການຜຸພັງຂອງວັດສະດຸປະສົມ C/C ໄດ້ກາຍເປັນສ່ວນຫນຶ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ຂອງຂະບວນການກະກຽມຂອງມັນ. ຈາກທັດສະນະຂອງເທກໂນໂລຍີຕ້ານການຜຸພັງ, ມັນສາມາດແບ່ງອອກເປັນເຕັກໂນໂລຢີຕ້ານການຜຸພັງພາຍໃນແລະເຕັກໂນໂລຢີການເຄືອບຕ້ານການຜຸພັງ.

ໄລຍະອາຍພິດເຄມີ

ການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD ຫຼື CVI) ແມ່ນການຝາກຄາບອນໂດຍກົງໃນຮູຂຸມຂົນຂອງບ່ອນຫວ່າງເພື່ອບັນລຸຈຸດປະສົງຂອງການຕື່ມຮູຂຸມຂົນແລະເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນ. ຄາບອນທີ່ຝາກໄວ້ແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະ graphitize, ແລະມີຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ດີກັບເສັ້ນໄຍ. ມັນຈະບໍ່ຫົດຕົວໃນລະຫວ່າງການ re-carbonization ຄືວິທີການ impregnation, ແລະຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບແລະກົນຈັກຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນດີກວ່າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນລະຫວ່າງການຂະບວນການ CVD, ຖ້າກາກບອນຖືກຝາກໄວ້ໃນພື້ນທີ່ຫວ່າງ, ມັນຈະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ອາຍແກັສກະຈາຍເຂົ້າໄປໃນຮູຂຸມຂົນພາຍໃນ. ຄາບອນທີ່ຝາກໄວ້ເທິງຫນ້າດິນຄວນຖືກໂຍກຍ້າຍອອກດ້ວຍກົນຈັກແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຮອບໃຫມ່ຂອງເງິນຝາກຄວນໄດ້ຮັບການປະຕິບັດ. ສໍາລັບຜະລິດຕະພັນຫນາ, ວິທີການ CVD ຍັງມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກທີ່ແນ່ນອນ, ແລະວົງຈອນຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນຍາວຫຼາຍ.