EN
Харангионы төмсний үндсэн материалууд ба туслах тоног төхөөрөмж харангионы төмс Барилга
Харангионы precursor-үүдийн төрлүүд (PAN vs. Pitch-Based)
Карбонийн волокнуудыг үндсэндээ полиякрilonitrile (PAN) волокнууд болон pitch-аас бүтээгдсэн волокнуудад хувааж байна, эдгээр нь бүтээгдэхүүний төрлийн хувьд ялгаатай мэханikчил орчингоор надлахад зориулж байна. PAN волокнууд нь их тэмцээнтэй зогсооны үзүүлэлтэй бөгөөд модит амьдралын туршлагаас авtomobile сектор руу хамгийн их зориулалттай. Journal of Composite Materials-ийн хамгийн сүүлийн судалгаагаар PAN волокнууд нь өндөр үеийн хамгийн сайн үзүүлэлтийг илэрхийлдэг гэж гарч байна. Харин pitch-аас бүтээгдсэн волокнууд нь ихэвчлэн электрик дахиндах үйлдлийг хамгийн сайн хийдэг бөгөөд өндөр үеийн технологийн талаарх судалгаанд шаардлагатай байдлыг илэрхийлдэг. Эдгээр нь үүнээс гадна үнэртэй байдлыг дуусгахад маш сайн ашигладаг.
Шаардлагатай химикийн бодисуудын систем
Ард талын угтварын бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн нэгэн их хамааралтай элемэнтууд болон химийн амьсгал, резин систем юм. Зөвхөн эпоксид, фенолик, полиуретан гэсэн резинуудыг ашигладаг, үүнд үндэслэлийн зорилгоор ялгардаг. нүүрстөрөгчийн шилэн даавуу '-ийн дундаж механик үзэгдэл. Эпоксид резинууд нь дутуу байдалд шингээх, тогтмол байдлыг олгодог, фенолик резинууд нь уур амьсгалын стабильдүүдийг олгодог. Полиуретан нь эргэлтийн байнгын байдалд зориулж, волохын доторх стрейнүүдийг зөв зохицуулдаг. Хамгийн чухал нэмэлтүүд нь цэвэрлэгчид, бутархайнууд юм, эдгээр нь чадварлаг байдал, хугацаанд хамгаалагдахад их санаа үзүүлдэг. Байгууллагын стандартуудад дагах нь их чухал, химийн ашиглах үед аюулгүй байдал, орчин үеийн заавруудад мэдээлэл гаргахад туслахад тулгардаг.
Волохын үйлдвэрлэлтэй холбоотой анхны тоног төхөөрөмж
Амьсгалын фибр уурхайн бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийг хамгийн их equipment-уудаар шийдэх шаардлагатай, жишээлбэл spin lines болон oxidation ovens. Spin lines нь precursor фибруудыг стабил амьсгалын фибруудад шилжүүлэхэд тусалдаг, энэ нь controlled pyrolysis процессыг ашиглах ёстой, яг л температур дотоод байдлыг зөв зохицуулах шаардлагатай. Oxidation ovens нь fiber structure-уудыг хувиргаж, хамгийн сүүлийн үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүнд хамгийн их хэрэгцээнд оролцож байгаа chemical stabilization-ийг эхлүүлдэг. Технологийн шинэчлэл нь эдгээр процесстэй холбоотой байгаа production output-ыг нэмэгдүүлэх болон үнэт засварыг сайжруулж байна. Үйлдвэрлэлийн тайлангийн мэдээлэл нь эдгээр тоног төхөөрөмжүүдийн том үр дүнтэй байдлыг илэрхийлдэг, efficiency-д өөрчлөлт гаргасан бол waste-ийг багасгасан. Эдгээр шинэчлэл нь амьсгалын фибрын материалд хамгийн их шаардлага бүхий байгууллагад тусалдаг.
Хүснэгт бүрэн Нүүрстөрөгчийн шилэн даавуу Барилга үүсгэх ажлын
PAN-г melt-spinning ашиглан precursor fibers-руу шилжүүлэх
Полиакрилонитрил (PAN)-гийн эх сурвалжийн шаруунуудыг үүсгэхэд зөрчих, дулах арга хамгийн чухал бөгөөд энэ нь температур, вязистай байдлыг зөв хяналтад ирүүлэх ёстой. Энэ үед шаруун үүсгэх үед хурдан байдлыг зөв хэрэгжүүлэх чухал бөгөөд энэ нь шарууны диаметрийн тэнцвэрт оролцдог. Энэ нь угтварын шаруун үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн ашиглагддаг бөгөөд бусад арга замуудтай харьцуулбал энергийн хямд байдаг. Жишээлбэл, судалгаануудад уг арга зам болохдоо бусад арга замд нь харьцуулахад ихэвчлэн зарим тохиолдолд ихэвчлэн зарим тохиолдолд хямдарч байна.
Оксидаци: Шаруунуудыг зоригтой хувиргах
Оксидаци нь карбон шархны бусад үйлдлийн хамгийн томоохон үе юм, харин эх сурвалжийн шархнууд нь ихэнхээр суурьтай орцод химийн өөрчлөлт орсон тулгардаг. Энэ нягтлагдсан цаг агаарын үе нь дараах шархнуудын бусад үйлдлийн механик үзүүлэлтийг зовшруулахад чухал байдаг, жишээлбэл: ач холбогч, гибкость. Энэ үйлдлийн температур болон хугацааг анхан шатанд зөв зохицуулах хэрэгтэй бөгөөд гаргасан карбон шархны үнэт зүйлсийг баталгаажуулахад тусална. Шинжилгээ нь илрүүлсэндээ, ихэнх тохиромжтой хувилбаруудад хэрэглэхээр их хэмжээний тензион ач холбогчийг гаргахад томъёог хангахын тулд бодит байдлын хувьд томъёог хангах нь маш чухал юм.
Шархны зөөлөн байрлалд зориулсан түрээс бичих технологи
Колбины хавтангын төмсний бүтээлд зориулсан шувуулах үйл ажиллагаа нь фибрүүдийн зөрчлийг оптимизолохыг зорьсон бөгөөд энэ нь дуусгасан бүтээгдэхүүний механик үзэгдэлд тодорхой хувь оруулдаг. Шувуулах, твил шувуулах гэх мэт үйл ажиллагаа ихэвчлэн ашиглагдана, үүнд үр дүнтэй, чадварлаг болон цэвэр байдлын хувьд ялгаатай хүчин төстэй юм. Фибрүүдийн зөрчлийг анхаарах нь чухал бөгөөд энэ нь материалд хуульч байршуулалтыг яаж хуваарилах вэ гэдгийг тодорхойлоход тулгардаг, энэ нь бүтээгдэхүүний хугацаанд хамрагдах боломжийг нэмэгдүүлдэг. Шинэлэг шувуулах технологи нь хурц хэлбэртэй болж, фибрүүдийн зөрчлийг сайжруулахад тусалдаг бол одоогийн хамааралтай хамгийн их санал болгохыг зорьсон байдаг.
Резин нисэх, дуусгасан цэвэрлэх арга
Резин хийх нь волохын дээвэрлэлийг бүрэн цуслах анхны үйл ажиллагаа юм, энэ нь карбон композит материалын бүтэц, тэмдэгт мөрөөсөө шалтгаалдаг. Энэ үе дараа удаан хугацаанд температур, цаг алдалгүй бодиттуулж, композит материалын чадваруудыг томруулна, жишээ нь: хүчирхэг болгох, өнгөрөөсөө стабиль болгох. Вакуум зогсоо, автоклавчлагчдын технологиуд нь ихэвчлэн ашигладаг, энэ нь карбон композит материалын хүч-заримын харьцааг хүссэн дээрээ оруулахад тусална. Эдгээр технологиуд нь ихэвчлэн ашиглагддаг композит материалыг үйлдвэрлэхэд тухайн зорилгоор тохирсон байдаг.
Карбон волохын түрээс бичиг
Томъёоны түрээс бичиг vs. Твилл түрээс бичиг
Карбон волохын түрээс бичигт танихад томъёоны түрээс бичиг ба твилл түрээс бичигийн ялгааг санал болгож болно. Тодорхой бүтээмж хамгийн үр дүнтэй хэлбэр юм, түүнийг зөвхөн дээш, доош хэмжээндхийн санамсаргүй шинж чанарыгаар тодорхойлогдоно. Энэ нь эрчим, ашигтай байдалтай холбоотой ашиглаагүй байдалд ашигладаг, жишээлбэл, газарзүйн хөдөлгөөн, кар компонентүүд. Твилл хуулга мөн тусдаа хувьд диагональ хэмжээндхийн шинж чанартай, энэ нь ихэвчлэн томъёоны хөдөлгөөнүүдийг дагах боломжтой байдлыг олгодог. Энэ нь спорт бүтээгдэхүүн болон модын талбарт ашигладаг байдалд илүү сайн тохирдог.
Эдгээр хуулгын төрлүүдийн хооронд сонголтыг хийх нь зүрхний татвар, бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх хурд, үнэ цэнэ . Загсамжийн төрөл нь үйлдвэрлэлийн процессын тодорхой байдлаар үнэтэй байдаг, харин твил загсамж нь их үнэтэй болохын тулд амжилттай зургийн дүрслэлтэй, өндөр үзүүлэлтийн ашиглалтаар тохиромжтой.
Нэг зорилгоор гишүүлэх, олон зорилгоор гишүүлэх
Гишүүлэх байгууллагууд нь карбон материалуудын зорилгодог чадварыг тодорхойлоход их санамсаргүй бүртгэл юм. Нэг зорилгоор гишүүлэх бүх цэврийг нэг зорилгоор зориулж, тухайн тэнхээрээсээ чадварыг ихэсгэдэг. Энэ нь давшрах нь нэг зорилгоор л болж, эерэг үйлдвэрлэлийн хэсэгүүдэд ашигладаг. Гэхдээ олон талаас чадвараа хүртээхийн тулд зорилгоор ялгаатай шарах шаардлагатай, эцэст нь ихчлэн бүртгэлтэй болно. Хөдлөх замын хувьд нэг зорилгоор байршуулалт , ямар ч үед, волокнуудыг олон зорилгоор байршуулдаг, composite-ийн дунд тэнцвэрт ач тус өгдөг. Энэ тэнцвэр нь үйлдвэрлэлийн хөрөнгө, энэ удаа динамик болон хувирсан хүчний үзүүлэлтийг ашиглахад зориулагдсан.
Эдгээр байгуулалтуудын хооронд сонголтыг хийхдээ зардал, механик ач тус, үйлдвэрлэлийн хялбарчлага . Нэг зорилгоор байршуулалт нь шугаман ач тусыг олгодог боловч үйлдвэрлэлийн зардал их. Хөдлөх замын байршуулалт нь ач тус илүү багасахгүй, үйлдвэрлэхэд хялбар бөгөөд зардалд хямд байдаг.
Эрч хэмжээнд зориулсан үр чадварын харьцаа олох
Оптимал үр чадварын харьцааг олоход угтвар болон эргэлтийн харьцууд нь карбон шаригны бүтээгдэхүүний хөгжилд томоохон ач холбогдоно. Энэ тэнцвэр нь материалуудыг холь хөдөөгүй, ганцгарагч байдлыг хамгийн ихээр хангасан байна, энэ нь авиаци, машин зүйн салбарт эрч хэмжээнд аюулгүй байдлаар ажилладаг. Тухайн тохиолдолд ялангуяа өрөөлөх зам ба хувиргалтын төрлүүд нь үр дүнтэй харьцуулга хийх боломжийг олгодог. Жишээлбэл, зөвхөн нэг зүйлийн хувиргалт нь тодорхой замдаа илүү сайн үр дүнг өгч болох боловч, хурдан өрөөлөх зам нь үр чадварыг цөөнгөөр хамгийн ихээр хангах боломжийг олгодог.
Технологийн хөгжлийн дагуу, мэдээж будах тэмдэгтүүд нь өрөөлөх зам, хувиргалтын техник , эрч хэмжээнд үр чадварын харьцааг илүү сайн болгохыг зорьсон байдаг. Эдгээр засварууд нь карбон шаригны материалын ашиглалтыг өөрчлөх боломжийг олгодог, энэ нь ашиглалтын хэмжээг нэмэгдүүлэхэд тусалж, үнэтэй байдлыг хадгалах боломжийг олгодог.
Арьсны Файберийн Үйлдвэрлэлд Мэдрэмж Түгээх
Зогсоо шигшрийн хүч болон эргэлтний шалгах
Угын шаргалж эхлэх бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэх үед зөрчлийн хүч, томьёогийн шалгааны арга нь материалын тэнхим шил, ажиллах чадварыг тодорхойлоход их санаатай. Энэ нь ASTM D3039 стандартын шалгах арга юм, яагаад гэвэл polymer matrix composite материалын дотоод төрөл бүрийн зөрчлийн үзүүлэлтийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Энэ шалгах нь угын шаргалж эхлэх бүтээгдэхүүнийг дулаасан үед хамгийн их хүчний хязгаарыг тодорхойлоход туслана. Тухайн зөрчлийн хүч нь хувин цэцгийн бүтээгдэхүүний тэнхим шил, хүчirdliin байдлыг хамгийн их хамааруулдаг. Уг шаргалж эхлэх бүтээгдэхүүний зөрчлийн хүч нь 3.5-5.5 GPa хүртэлх утгаар тохиолддог бөгөөд энэ нь автомашин, хөдөө агаарын салбарт ашигладаг бүтээгдэхүүнүүдийн хувьд маш их санаатай бөгөөд материалын алдааны үр дүнтэй холбоотой (Composites Part B: Engineering, 2023). Иймд уг шаргалж эхлэх бүтээгдэхүүнийг хамгийн их хүчний шалгах, томьёогийн шалгах арга нь тухайн бүтээгдэхүүнийг салбарын стандартад хандах, их хүчний ашиглах үед туслах чадварыг тодорхойлоход их санаатай.
Алсын-Резинийн Холболтын Бүтэц
Алсын-резинийн холболтын бүтэц нь карбон алсын композит материалуудад их хамгийн чухал зүйл юм, учир нь энэ нь материалын дундаж ажиллах чадварыг тодорхойлоно. Энэ холболт нь алс болон матриксын хооронд хөдөлгөөн илүүлэхийг тодорхойлдог, тиймээс композит материалын ач холбогдол, үр дүнтэй байдлыг анхааруулна. Энэ нь ультразвукан тест, зориулсан шалгалаар шалгаж авахад ашигладаг, үүнд холбооны структурын бүтэн байдлын талаар мэдээлэл өгдөг. Жишээлбэл, ультразвукан тест нь материал дахь алдартай хэсгүүдийг эсвэл хоосон оройг олж авахын тулд их фреквенцийн зөөвөр үзэгчийг ашигладаг. Холболтын бүтэц нь буурч болохдоо холболтын тасарч буй явдал болон структурчлалтай хамааралтай хамгаалалтанд хүрч болзошгүй, ялангуяа газарзүйн технологи, машин засагдах салбартаа маш томоохон үйл ажиллагаагаар хамаардаг. Иймд алсын-резинийн холболтын бүтэц нь ихээр чухал байдаг, энэ нь олон тооны тохиолдолд, жишээлбэл "Журнал Композит Материал"-д харуулсан тохиолдлуудад нь илэрдэг. Журнал Композит Материал , хамгаалалтын үзэгдэл нь хэрхэн буурч, эрэгтэй амьдралыг багасгаж болохыг харуулж байна.
Хөрш дээврийн шалгах протокол
Карбон шилэн бүтээгдэхүүний зураасны хамаарал болон механик ижилтэй байхыг баталгаажуулахад анхаарах үндсэн зорилгоор зураасны шалгах протоколууд үнэ цэнэтэй байдаг. Эдгээр шалгалтууд нь зураасны хоцорсон орой, шилний хөрш тогтмол байдал зэрэг хамгийн их тохиолдолд зурагтай шалгавар, санамсаргүй лазер сканируулах технологиудыг ашигладаг. Хурдан болж, бүтээгдэхүүний структурын ижилтэй байхыг баталгаажуулахад чухал байдаг. Зураасны эргэлзээгүй, хоцорсон оройгүй байдлыг ашиглах үед давуу талын хувьд томоохон нөлөөгөөр дамжуулж, материалын хүчирхэгч байдалыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Зураасны шинжилгээний хамгийн сайн арга хэмжээнүүд нь цифрийн микроскоп, санамсаргүй шалгах арга хэмжээнүүдийг ашиглах ёстой. Эдгээр арга хэмжээнүүд материалын шинжлэх ухааны технологийн хөгжлийн дагуу ихэвчлэн өөрчлөгдсөн бөгөөд карбон шилний үнэ цэнэтэй баталгаажуулалтын стандартуудыг тогтмол байдлаар хангахад тусламж өгдөг.
