Раванди тайёр кардани маводи композитии нахи карбон

Баррасии маводи таркибии карбон-карбон

Маводи таркибии карбон/карбон (C/C).як маводи таркибии мустаҳкамшудаи нахи карбон аст, ки дорои як қатор хосиятҳои аъло ба монанди қувват ва модули баланд, вазни хоси рӯшноӣ, коэффисиенти хурди васеъшавии гармӣ, муқовимат ба зангзанӣ, муқовимати зарбаи гармӣ, муқовимати хуби соиш ва устувории хуби химиявӣ мебошад. Ин як навъи нави маводи таркибии ҳарорати баланд аст.

Маводи таркибии C/Cяк маводи аълои муҳандисии сохтори гармидиҳӣ-функсионалӣ мебошад. Мисли дигар маводи таркибии баландсифат, он сохтори таркибӣ мебошад, ки аз марҳилаи бо нах мустаҳкамшуда ва марҳилаи асосӣ иборат аст. Фарқият дар он аст, ки ҳам марҳилаи тақвиятёфта ва ҳам марҳилаи асосӣ аз карбонҳои пок бо хосиятҳои махсус иборатанд.

Маводҳои таркибии карбон/карбонасосан аз намаки карбон, матои карбон, нахи карбон ҳамчун арматура ва карбони буғӣ ҳамчун матритса сохта шудаанд, аммо он танҳо як элемент дорад, ки карбон аст. Барои баланд бардоштани зичии карбон, ки дар натиҷаи карбонизатсия ҳосил мешавад, бо карбон пошида мешавад ё бо қатрон (ё асфалт), яъне маводи таркибии карбон/карбон аз се маводи карбон сохта мешавад.

Раванди истеҳсоли маводи таркибии карбон-карбон

1) Интихоби нахи карбон

Интихоби бастаҳои нахи карбон ва тарҳрезии сохтории матоъҳои нахи асоси истеҳсолот мебошандКомпозитсияи C/C. Хусусиятҳои механикӣ ва хосиятҳои термофизикии композитҳои C/C-ро тавассути интихоби оқилонаи намудҳои нах ва параметрҳои бофтани матоъ, ба монанди самти ҷойгиркунии ришта, фосилаи ришта, миқдори ҳаҷми бастаи ришта ва ғайра муайян кардан мумкин аст.

2) Тайёр кардани преформаи нахи карбон

Преформаи нахи карбон ба бланкае дахл дорад, ки ба шакли зарурии сохтории нах мувофиқи шакли маҳсулот ва талаботи иҷроиш барои иҷрои раванди зичсозӣ ташаккул меёбад. Се усули асосии коркарди қисмҳои сохтории пешакӣ вуҷуд дорад: бофандагии нарм, бофандагии сахт ва бофандагии мулоим ва сахти омехта. Равандҳои асосии бофандагӣ аз инҳо иборатанд: бофтани риштаи хушк, ҷойгиркунии гурӯҳи асои пешакӣ, пунксияи бофандагӣ, печонидани нах ва бофандагии сеченакаи бисёрсамтӣ. Дар айни замон, раванди асосии бофандагӣ, ки дар маводи таркибии C истифода мешавад, бофандагии се-ченакаи умумии бисёрҷониба мебошад. Дар рафти бофандагӣ тамоми нахҳои бофташуда ба самти муайян ҷойгир карда мешаванд. Ҳар як нах дар кунҷи муайян бо самти худ ҷуброн карда мешавад ва бо ҳамдигар бофта шуда матоъро ташкил медиҳанд. Хусусияти он дар он аст, ки он метавонад як матоъҳои сеченакаи бисёрҷонибаро ташкил кунад, ки метавонад миқдори ҳаҷми нахҳоро дар ҳар як самти маводи таркибии C / C самаранок назорат кунад, то маводи таркибии C / C хосиятҳои механикии оқилона дошта бошанд. дар тамоми самтхо.

3) Раванди зичии C/C

Дараҷа ва самаранокии зичкунӣ асосан аз сохтори матоъ ва параметрҳои раванди маводи асосӣ таъсир мерасонанд. Усулҳои раванде, ки ҳоло истифода мешаванд, аз карбонизатсияи импрегнатсия, пошидани буғи химиявӣ (CVD), инфилтратсияи буғҳои кимиёвӣ (CVI), рехтани моеъи кимиёвӣ, пиролиз ва усулҳои дигар иборатанд. Ду намуди асосии усулҳои раванд вуҷуд доранд: раванди карбонизатсияи импрегнатсия ва раванди инфилтратсияи буғи химиявӣ.

Импрегнатсия дар марҳилаи моеъ - карбонизатсия

Усули импрегнатсия дар марҳилаи моеъ дар таҷҳизот нисбатан содда аст ва қобили татбиқи васеъ дорад, аз ин рӯ усули импрегнатсия дар марҳилаи моеъ як усули муҳими тайёр кардани маводи таркибии C/C мебошад. Он аз он иборат аст, ки преформаи аз нахи карбон сохташуда ба импрегенти моеъ ғарқ карда шавад ва импрегнант тавассути фишор ба холигии преформа пурра ворид шавад ва сипас тавассути як қатор равандҳо ба монанди муолиҷа, карбонизатсия ва графитизатсия дар ниҳоят ба даст оварда шавад.Маводҳои таркибии C/C. Камбудии он дар он аст, ки барои ноил шудан ба талаботи зичии он давраҳои такрории импрегнатсия ва карбонизатсия лозим аст. Таркиб ва сохтори импрегнант дар усули импрегнатсия дар марҳилаи моеъ хеле муҳим аст. Он на танхо ба самараи зиччи-нй, балки ба хосиятхои механикй ва физикии махсулот низ таъсир мерасонад. Баланд бардоштани ҳосилнокии карбонизатсияи импрегнант ва кам кардани часпакии импрегнант ҳамеша яке аз масъалаҳои муҳиме буд, ки ҳангоми тайёр кардани маводи таркибии C/C бо усули импрегнатсияи фазаи моеъ ҳал карда мешавад. Часпакии баланд ва ҳосили ками карбонизатсияи импрегнант яке аз сабабҳои муҳими арзиши баланди маводи таркибии C/C мебошад. Баланд бардоштани самаранокии impregnant метавонад на танҳо самаранокии истеҳсоли маводи таркибии C/C-ро беҳтар ва арзиши онҳоро кам кунад, балки инчунин хосиятҳои гуногуни маводи таркибии C/C-ро беҳтар созад. Муолиҷаи зиддиоксидшавии маводи таркибии C/C Нахи карбон дар ҳарорати 360°С дар ҳаво ба оксидшавӣ шурӯъ мекунад. Нахи графит нисбат ба нахи карбон каме беҳтар аст ва ҳарорати оксидшавии он дар 420°С ба оксидшавӣ шурӯъ мекунад. Ҳарорати оксидшавии маводи таркибии C/C тақрибан 450 ° C аст. Маводҳои таркибии C/C дар атмосфераи оксидити баланд хеле осон оксид мешаванд ва суръати оксидшавӣ бо афзоиши ҳарорат босуръат меафзояд. Агар чораҳои зидди оксидшавӣ вуҷуд надошта бошанд, истифодаи дарозмуддати масолеҳи таркибии C/C дар муҳити оксидшавии ҳарорати баланд ногузир оқибатҳои фалокатоварро ба вуҷуд меорад. Аз ин рӯ, коркарди зиддиоксидшавии маводи таркибии C/C қисми ҷудонашавандаи раванди омодасозии он гардид. Аз нуқтаи назари технологияи зидди оксидшавӣ, онро метавон ба технологияи зидди оксидшавии дохилӣ ва технологияи рӯйпӯши зидди оксидшавӣ тақсим кард.

Марҳилаи буғи кимиёвӣ

Ҷойгиркунии буғи химиявӣ (CVD ё CVI) ин гузоштани карбон мустақиман дар сӯрохиҳои холӣ барои ноил шудан ба ҳадафи пур кардани сӯрохиҳо ва баланд бардоштани зичии он мебошад. Карбонҳои гузошташуда графитизатсия кардан осон аст ва бо нах мутобиқати хуби ҷисмонӣ дорад. Он ҳангоми карбонизатсияи такрорӣ ба монанди усули импрегнатсия кам намешавад ва хосиятҳои физикӣ ва механикии ин усул беҳтаранд. Аммо, дар ҷараёни CVD, агар карбон дар рӯи бланка ҷойгир карда шавад, он аз паҳншавии газ ба сӯрохиҳои дохилӣ пешгирӣ мекунад. Карбоне, ки дар рӯи замин гузошта шудааст, бояд ба таври механикӣ хориҷ карда шавад ва сипас даври нави таҳшинкунӣ гузаронида шавад. Барои маҳсулоти ғафс усули CVD низ душвориҳои муайян дорад ва давраи ин усул низ хеле дароз аст.