Uglerod-uglerodli kompozit materiallarning umumiy ko'rinishi
Uglerod/uglerod (C/C) kompozit materialyuqori quvvat va modul, engil o'ziga xos tortishish, kichik termal kengayish koeffitsienti, korroziyaga chidamlilik, termal zarba qarshiligi, yaxshi ishqalanish qarshiligi va yaxshi kimyoviy barqarorlik kabi bir qator ajoyib xususiyatlarga ega bo'lgan uglerod tolasi bilan mustahkamlangan kompozit materialdir. Bu ultra yuqori haroratli kompozit materialning yangi turi.
C/C kompozit materialmukammal termal struktura-funktsional integratsiyalashgan muhandislik materialidir. Boshqa yuqori samarali kompozitsion materiallar singari, u tola bilan mustahkamlangan faza va asosiy fazadan tashkil topgan kompozitsion strukturadir. Farqi shundaki, mustahkamlangan faza ham, asosiy faza ham maxsus xususiyatlarga ega sof ugleroddan iborat.
Uglerodli/uglerodli kompozit materiallarasosan uglerod namatidan, uglerod matosidan, mustahkamlovchi sifatida uglerod tolasidan va matritsa sifatida bug 'to'plangan ugleroddan tayyorlanadi, lekin u faqat bitta elementga ega, ya'ni uglerod. Zichlikni oshirish uchun karbonizatsiya natijasida hosil bo'lgan uglerod uglerod bilan singdiriladi yoki qatron (yoki asfalt) bilan singdiriladi, ya'ni uglerod / uglerodli kompozit materiallar uchta uglerodli materialdan tayyorlanadi.
Uglerod-uglerodli kompozit materiallarni ishlab chiqarish jarayoni
1) Uglerod tolasini tanlash
Uglerod tolasi to'plamlarini tanlash va tolali matolarning strukturaviy dizayni ishlab chiqarish uchun asosdir.C/C kompozit. C/C kompozitlarining mexanik xususiyatlari va termofizik xususiyatlarini tolalar turlarini va mato to'qish parametrlarini oqilona tanlash orqali aniqlash mumkin, masalan, iplar to'plamining joylashishi, iplar oralig'i, iplar to'plami hajmi va boshqalar.
2) Uglerod tolasi preformini tayyorlash
Uglerod tolasi preformasi zichlashtirish jarayonini amalga oshirish uchun mahsulot shakli va ishlash talablariga muvofiq tolaning kerakli strukturaviy shakliga hosil bo'lgan bo'shliqni anglatadi. Oldindan tayyorlangan konstruktiv qismlar uchun uchta asosiy ishlov berish usuli mavjud: yumshoq to'quv, qattiq to'quv va yumshoq va qattiq aralash to'quv. Asosiy to'quv jarayonlari: quruq ip to'qish, oldindan singdirilgan novdalar guruhini joylashtirish, nozik to'quv ponksiyonu, tolalarni o'rash va uch o'lchovli ko'p yo'nalishli umumiy to'quv. Hozirgi vaqtda C kompozit materiallarida ishlatiladigan asosiy to'quv jarayoni uch o'lchovli umumiy ko'p yo'nalishli to'quvdir. To'quv jarayonida barcha to'qilgan tolalar ma'lum bir yo'nalishda joylashtirilgan. Har bir tola o'z yo'nalishi bo'yicha ma'lum bir burchak ostida siljiydi va mato hosil qilish uchun bir-biri bilan o'raladi. Uning xarakteristikasi shundaki, u C / C kompozit materialining har bir yo'nalishi bo'yicha tolalar hajmini samarali nazorat qila oladigan uch o'lchovli ko'p yo'nalishli umumiy mato hosil qilishi mumkin, shuning uchun C / C kompozit materiali oqilona mexanik xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin. barcha yo'nalishlarda.
3) C/C zichlash jarayoni
Zichlanish darajasi va samaradorligi asosan mato tuzilishi va asosiy materialning jarayon parametrlariga ta'sir qiladi. Hozirgi vaqtda qo'llaniladigan texnologik usullar orasida emdirish karbonizatsiyasi, kimyoviy bug'larni cho'ktirish (CVD), kimyoviy bug'ning infiltratsiyasi (CVI), kimyoviy suyuqlik cho'kishi, piroliz va boshqa usullar mavjud. Jarayon usullarining ikkita asosiy turi mavjud: emdirish karbonizatsiya jarayoni va kimyoviy bug 'infiltratsiyasi jarayoni.
Suyuq fazali emdirish-karbonizatsiya
Suyuq fazani singdirish usuli uskunada nisbatan sodda va keng qo'llanilishiga ega, shuning uchun suyuq fazali emdirish usuli C / C kompozit materiallarini tayyorlashning muhim usuli hisoblanadi. Bu uglerod tolasidan tayyorlangan preformni suyuqlik singdiruvchiga botirish va emprenyeni bosim o'tkazish orqali preformning bo'shliqlariga to'liq kirib borishini ta'minlash, so'ngra quritish, karbonlashtirish va grafitizatsiya kabi bir qator jarayonlar orqali, nihoyat, olinadi.C/C kompozit materiallar. Uning kamchiligi shundaki, u zichlik talablariga erishish uchun takroriy emdirish va karbonizatsiya davrlarini talab qiladi. Suyuq fazali emdirish usulida emprenye tarkibi va tuzilishi juda muhimdir. Bu nafaqat zichlash samaradorligiga ta'sir qiladi, balki mahsulotning mexanik va fizik xususiyatlariga ham ta'sir qiladi. Suyuq fazali singdirish usuli bilan C/C kompozit materiallarini tayyorlashda singdirilgan moddaning karbonizatsiya hosildorligini oshirish va singdiruvchining viskozitesini pasaytirish doimo hal qilinishi kerak bo'lgan asosiy masalalardan biri bo'lib kelgan. Emprenajning yuqori yopishqoqligi va past karbonizatsiya rentabelligi C / C kompozit materiallarining yuqori narxining muhim sabablaridan biridir. Emprenye moddasining ish faoliyatini yaxshilash nafaqat C / C kompozit materiallarining ishlab chiqarish samaradorligini oshirish va ularning narxini pasaytirish, balki C / C kompozit materiallarining turli xususiyatlarini yaxshilash mumkin. C/C kompozit materiallarini oksidlanishga qarshi ishlov berish Karbon tolasi havoda 360 ° C da oksidlanishni boshlaydi. Grafit tolasi uglerod tolasidan bir oz yaxshiroq va uning oksidlanish harorati 420 ° S da oksidlana boshlaydi. C/C kompozit materiallarning oksidlanish harorati taxminan 450 ° C ni tashkil qiladi. C / C kompozit materiallari yuqori haroratli oksidlovchi atmosferada oksidlanish juda oson va harorat oshishi bilan oksidlanish tezligi tez oshadi. Oksidlanishga qarshi choralar bo'lmasa, yuqori haroratli oksidlovchi muhitda C / C kompozit materiallaridan uzoq muddatli foydalanish muqarrar ravishda halokatli oqibatlarga olib keladi. Shu sababli, C / C kompozit materiallarini oksidlanishga qarshi davolash uni tayyorlash jarayonining ajralmas qismiga aylandi. Antioksidlanish texnologiyasi nuqtai nazaridan uni ichki oksidlanishga qarshi texnologiya va oksidlanishga qarshi qoplama texnologiyasiga bo'lish mumkin.
Kimyoviy bug' fazasi
Kimyoviy bug 'cho'kishi (CVD yoki CVI) - bu teshiklarni to'ldirish va zichlikni oshirish maqsadiga erishish uchun uglerodni to'g'ridan-to'g'ri bo'shliqning teshiklariga joylashtirishdir. To'plangan uglerodni grafitlash oson va tola bilan yaxshi jismoniy muvofiqlikka ega. U emdirish usuli kabi qayta karbonizatsiya paytida qisqarmaydi va bu usulning fizik-mexanik xususiyatlari yaxshiroq. Biroq, CVD jarayonida, agar uglerod blankaning yuzasida to'plangan bo'lsa, bu gazning ichki teshiklarga tarqalishini oldini oladi. Sirtda yotqizilgan uglerod mexanik ravishda olib tashlanishi kerak, so'ngra cho'kishning yangi bosqichini amalga oshirish kerak. Qalin mahsulotlar uchun CVD usuli ham ma'lum qiyinchiliklarga ega va bu usulning aylanishi ham juda uzoq.
Xabar vaqti: 31-dekabr 2024-yil