කාබන්-කාබන් සංයුක්ත ද්රව්ය පිළිබඳ දළ විශ්ලේෂණය
කාබන්/කාබන් (C/C) සංයුක්ත ද්රව්යඉහළ ශක්තිය සහ මාපාංකය, ආලෝක නිශ්චිත ගුරුත්වාකර්ෂණය, කුඩා තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකය, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය, හොඳ ඝර්ෂණ ප්‍රතිරෝධය සහ හොඳ රසායනික ස්ථායීතාවය වැනි විශිෂ්ට ගුණාංග මාලාවක් සහිත කාබන් ෆයිබර් ශක්තිමත් කරන ලද සංයුක්ත ද්රව්යයකි. එය නව වර්ගයේ අතිශය ඉහළ උෂ්ණත්ව සංයුක්ත ද්රව්යයකි.
C/C සංයුක්ත ද්රව්යවිශිෂ්ට තාප ව්යුහයක්-ක්රියාකාරී ඒකාබද්ධ ඉංජිනේරු ද්රව්යයකි. අනෙකුත් ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත සංයුක්ත ද්රව්ය මෙන්, එය තන්තු ශක්තිමත් කරන ලද අදියරකින් සහ මූලික අදියරකින් සමන්විත සංයුක්ත ව්‍යුහයකි. වෙනස වන්නේ ශක්තිමත් කරන ලද අදියර සහ මූලික අදියර යන දෙකම විශේෂිත ගුණාංග සහිත පිරිසිදු කාබන් වලින් සමන්විත වීමයි.
කාබන්/කාබන් සංයුක්ත ද්රව්යප්‍රධාන වශයෙන් කාබන් ෆීල්ට්, කාබන් රෙදි, කාබන් තන්තු ශක්තිමත් කිරීම සහ වාෂ්ප තැන්පත් කාබන් අනුකෘතිය ලෙස සාදා ඇත, නමුත් එහි ඇත්තේ කාබන් වන එක් මූලද්‍රව්‍යයක් පමණි. ඝනත්වය වැඩි කිරීම සඳහා, කාබන්ඩයොක්සයිඩ් මගින් ජනනය කරන ලද කාබන් කාබන් සමග කාවද්දනු ලැබේ හෝ දුම්මල (හෝ ඇස්ෆල්ට්) සමග impregnated, එනම් කාබන් / කාබන් සංයුක්ත ද්රව්ය කාබන් ද්රව්ය තුනකින් සාදා ඇත.
කාබන්-කාබන් සංයුක්ත ද්රව්ය නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය
1) කාබන් ෆයිබර් තෝරාගැනීම
කාබන් ෆයිබර් මිටි තෝරා ගැනීම සහ තන්තු රෙදි වල ව්‍යුහාත්මක සැලසුම නිෂ්පාදනය සඳහා පදනම වේ.C/C සංයුක්ත. C/C සංයුක්තවල යාන්ත්රික ගුණ සහ තාපභෞතික ගුණාංග තාර්කිකව තෝරා ගත හැකි තන්තු වර්ග සහ නූල් මිටි සැකසීමේ දිශානතිය, නූල් මිටි පරතරය, නූල් මිටි පරිමාවේ අන්තර්ගතය වැනි රෙදි වියන පරාමිතීන් තාර්කිකව තෝරා ගැනීමෙන් තීරණය කළ හැකිය.
2) කාබන් ෆයිබර් පූර්ව ආකෘතිය සකස් කිරීම
කාබන් ෆයිබර් පූර්ව ආකෘතිය යනු ඝනීකරණ ක්රියාවලිය සිදු කිරීම සඳහා නිෂ්පාදන හැඩය සහ කාර්ය සාධන අවශ්‍යතා අනුව තන්තු වල අවශ්‍ය ව්‍යුහාත්මක හැඩයට සාදනු ලබන හිස් එකක් වේ. පෙර සැකසූ ව්‍යුහාත්මක කොටස් සඳහා ප්රධාන සැකසුම් ක්‍රම තුනක් ඇත: මෘදු රෙදි විවීම, දෘඩ රෙදි විවීම සහ මෘදු හා දෘඩ මිශ්‍ර රෙදි විවීම. ප්රධාන රෙදි විවීම ක්රියාවලි වන්නේ: වියළි නූල් රෙදි විවීම, පූර්ව කාවද්දන ලද සැරයටි කණ්ඩායම් සැකැස්ම, සියුම් රෙදි විවීම සිදුරු කිරීම, තන්තු වංගු කිරීම සහ ත්‍රිමාණ බහු දිශානුගත සමස්ත විවීම. වර්තමානයේ, C සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල භාවිතා වන ප්රධාන රෙදි විවීම ක්රියාවලිය වන්නේ ත්‍රිමාන සමස්ත බහු දිශානුගත රෙදි විවීමයි. රෙදි විවීම ක්රියාවලියේදී, සියලු වියන ලද කෙඳි නිශ්චිත දිශාවකට සකස් කර ඇත. එක් එක් තන්තු තමන්ගේම දිශාව ඔස්සේ යම් කෝණයකින් ඕෆ්සෙට් කර රෙදි සාදා ගැනීම සඳහා එකිනෙක සම්බන්ධ කර ඇත. එහි ලක්ෂණය වන්නේ C/C සංයුක්ත ද්රව්යයේ එක් එක් දිශාවට ඇති තන්තු වල පරිමා අන්තර්ගතය ඵලදායි ලෙස පාලනය කළ හැකි ත්‍රිමාන බහු දිශානුගත සමස්ත රෙදි වර්ගයක් සෑදිය හැකි වීමයි. සෑම දිශාවකටම.
3) C/C ඝනීකරණ ක්රියාවලිය
ඝනත්වයේ උපාධිය සහ කාර්යක්ෂමතාවය ප්රධාන වශයෙන් බලපාන්නේ රෙදි ව්යුහය සහ මූලික ද්රව්යයේ ක්රියාවලි පරාමිතීන් විසිනි. දැනට භාවිතා කරන ක්රියාවලි ක්‍රම අතරට කාබනීකරණය, රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම (CVD), රසායනික වාෂ්ප ආක්‍රමණය (CVI), රසායනික ද්‍රව තැන්පත් කිරීම, පයිරොලිසිස් සහ වෙනත් ක්‍රම ඇතුළත් වේ. ප්රධාන ක්රියාවලි ක්‍රම දෙකක් තිබේ: කාබනීකරණ ක්රියාවලිය සහ රසායනික වාෂ්ප ආක්‍රමණය කිරීමේ ක්රියාවලිය.
දියර අදියර impregnation-කාබනීකරණය
ද්‍රව අදියර කාවැද්දීමේ ක්රමය උපකරණවල සාපේක්ෂ වශයෙන් සරල වන අතර පුළුල් අදාළත්වයක් ඇත, එබැවින් ද්‍රව අදියර කාවැද්දීමේ ක්රමය C/C සංයුක්ත ද්රව්ය සකස් කිරීම සඳහා වැදගත් ක්‍රමයකි. එය කාබන් ෆයිබර් වලින් සාදන ලද පූර්ව ආකෘතිය දියර impregnant තුළට ගිල්වා, සහ පීඩනය මගින් preform හි හිස් අවකාශය තුළට impregnant සම්පූර්ණයෙන්ම විනිවිද යාමට සලස්වා, පසුව සුව කිරීම, කාබන්කරණය සහ graphitization වැනි ක්රියාවලි මාලාවක් හරහා අවසානයේ ලබා ගනී.C/C සංයුක්ත ද්රව්ය. එහි අවාසිය නම් ඝනත්ව අවශ්‍යතා සපුරා ගැනීම සඳහා නැවත නැවත කාවැද්දීම සහ කාබන්කරණ චක්‍ර අවශ්‍ය වීමයි. දියර අදියර impregnation ක්රමය තුළ impregnant සංයුතිය හා ව්යුහය ඉතා වැදගත් වේ. එය ඝනත්වයේ කාර්යක්ෂමතාවයට පමණක් බලපානවා පමණක් නොව, නිෂ්පාදනයේ යාන්ත්රික හා භෞතික ගුණාංගවලටද බලපායි. ද්‍රව අදියර impregnation ක්රමය මගින් C/C සංයුක්ත ද්රව්ය සැකසීමේදී සෑම විටම විසඳිය යුතු ප්රධාන ගැටළු වලින් එකක් වන්නේ ගැබ්ගැනීමේ කාබනීකරණ අස්වැන්න වැඩි දියුණු කිරීම සහ ගැබ්ගැනීමේ දුස්ස්රාවිතතාවය අඩු කිරීමයි. සී/සී සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල අධික මිල සඳහා ප්රධාන හේතුවක් වන්නේ ගැබ්ගෙලෙහි අධික දුස්ස්‍රාවීතාවය සහ අඩු කාබන්කරණ අස්වැන්නයි. impregnant හි කාර්ය සාධනය වැඩිදියුණු කිරීම C/C සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සහ ඒවායේ පිරිවැය අඩු කිරීම පමණක් නොව, C/C සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල විවිධ ගුණාංග වැඩිදියුණු කළ හැකිය. C/C සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල ප්‍රති-ඔක්සිකරණ ප්‍රතිකාරය කාබන් ෆයිබර් වාතයේ 360 ° C දී ඔක්සිකරණය වීමට පටන් ගනී. ග්රැෆයිට් තන්තු කාබන් ෆයිබර් වලට වඩා තරමක් හොඳ වන අතර එහි ඔක්සිකරණ උෂ්ණත්වය 420 ° C දී ඔක්සිකරණය වීමට පටන් ගනී. C/C සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල ඔක්සිකරණ උෂ්ණත්වය 450°C පමණ වේ. C/C සංයුක්ත ද්රව්ය ඉහළ උෂ්ණත්ව ඔක්සිකාරක වායුගෝලයකදී ඔක්සිකරණය වීම ඉතා පහසු වන අතර උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමත් සමඟ ඔක්සිකරණ වේගය සීඝ්‍රයෙන් වැඩිවේ. ප්‍රතිඔක්සිකරණ ක්‍රම නොමැති නම්, අධික උෂ්ණත්ව ඔක්සිකාරක පරිසරයක C/C සංයුක්ත ද්රව්ය දිගු කාලීනව භාවිතා කිරීම අනිවාර්යයෙන්ම ව්‍යසනකාරී ප්‍රතිවිපාක ඇති කරයි. එබැවින් C/C සංයුක්ත ද්‍රව්‍යවල ප්‍රතිඔක්සිකරණ ප්‍රතිකාරය එහි සකස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේ අනිවාර්ය අංගයක් බවට පත්ව ඇත. ප්‍රතිඔක්සිකරණ තාක්‍ෂණයේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන් එය අභ්‍යන්තර ප්‍රතිඔක්සිකරණ තාක්‍ෂණය සහ ප්‍රතිඔක්සිකරණ ආලේපන තාක්‍ෂණය ලෙස බෙදිය හැකිය.
රසායනික වාෂ්ප අදියර
රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම (CVD හෝ CVI) යනු සිදුරු පිරවීම සහ ඝනත්වය වැඩි කිරීමේ අරමුණ සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා හිස් සිදුරු තුළ සෘජුවම කාබන් තැන්පත් කිරීමයි. තැන්පත් කළ කාබන් ග්‍රැෆිටයිස් කිරීමට පහසු වන අතර තන්තු සමඟ හොඳ භෞතික අනුකූලතාවයක් ඇත. එය impregnation ක්රමය වැනි නැවත-කාබනීකරණය තුළ හැකිලෙන්නේ නැත, මෙම ක්රමයේ භෞතික හා යාන්ත්රික ගුණ වඩා හොඳය. කෙසේ වෙතත්, CVD ක්රියාවලියේදී, හිස් තැන්වල මතුපිට කාබන් තැන්පත් වුවහොත්, එය අභ්‍යන්තර සිදුරු වලට වායුව විසරණය වීම වළක්වයි. පෘෂ්ඨය මත තැන්පත් වී ඇති කාබන් යාන්ත්රිකව ඉවත් කළ යුතු අතර පසුව නව වටයක් තැන්පත් කිරීම සිදු කළ යුතුය. ඝන නිෂ්පාදන සඳහා, CVD ක්රමය ද යම් යම් දුෂ්කරතා ඇති අතර, මෙම ක්රමයේ චක්රය ද ඉතා දිගු වේ.
පසු කාලය: දෙසැම්බර්-31-2024