Koolstofvesel: eienskappe, foto, verkryging, gebruik
Koolstofvesel: eienskappe, foto, verkryging, gebruik

Video: Koolstofvesel: eienskappe, foto, verkryging, gebruik

Video: Koolstofvesel: eienskappe, foto, verkryging, gebruik
Video: EBW Gr 9 - Sektore van die ekonomie 2024, November
Anonim

Gevorderde nywerhede en konstruksie het onlangs baie fundamenteel nuwe tegnologieë bemeester, waarvan die meeste met innoverende materiale geassosieer word. 'n Gewone gebruiker kan die manifestasie van hierdie proses op die voorbeeld van boumateriaal met die insluiting van komposiete opmerk. Ook in die motorbedryf word koolstofelemente bekendgestel wat die werkverrigting van sportmotors verhoog. En dit is nie al die gebiede waarin koolstofvesel gebruik word nie. Die basis vir hierdie komponent is koolstofvesels, waarvan 'n foto hieronder aangebied word. Eintlik lê die uniekheid en aktiewe verspreiding van nuwe generasie komposiete in die onoortreflike tegniese en fisiese eienskappe.

koolstofvesel foto
koolstofvesel foto

Produksietegnologie

Vir die produksie van materiaal word grondstowwe gebruik in die vorm van natuurlike of chemiese vesels van organiese oorsprong. Verder, as gevolg van spesiale verwerking, bly slegs koolstofatome van die oorspronklike werkstuk oor. Die belangrikste beïnvloedende krag is temperatuur. Die tegnologiese proses behels die implementering van verskeie stadiums van hittebehandeling. In die eerste stadium word die primêre struktuur onder temperatuurtoestande tot 250 °C geoksideer. Op die volgendeOp die stadium gaan die produksie van koolstofvesels oor in die karbonisasieprosedure, waardeur die materiaal in 'n stikstofomgewing by hoë temperature tot 1500 °C verhit word. So word 'n grafietagtige struktuur gevorm. Die hele vervaardigingsproses word voltooi deur 'n finale behandeling in die vorm van grafitisering by 3000 °C. Op hierdie stadium bereik die inhoud van suiwer koolstof in die vesels 99%.

koolstofvesel
koolstofvesel

Waar word koolstofvesel gebruik?

As die materiaal in die eerste jare van popularisering uitsluitlik in hoogs gespesialiseerde gebiede gebruik is, is daar vandag 'n uitbreiding van produksie waarin hierdie chemiese vesel gebruik word. Die materiaal is taamlik plasties en heterogeen in terme van die moontlikhede van ontginning. Met 'n hoë waarskynlikheid sal die omvang van sulke vesels uitbrei, maar vandag het die basiese tipes materiaalaanbieding op die mark vorm aangeneem. Ons kan veral let op die konstruksiebedryf, medisyne, die vervaardiging van elektriese ingenieurswese, huishoudelike toestelle, ens. Wat gespesialiseerde gebiede betref, is die gebruik van koolstofvesels steeds relevant vir vervaardigers van vliegtuigtoerusting, mediese elektrodes en radarabsorberende materiale.

sterkte van koolstofvesel
sterkte van koolstofvesel

Vorme van produksie

In die eerste plek is dit hittebestande tekstielprodukte, waaronder ons materiaal, drade, breiwerk, vilt, ens. kan onderskei. 'n Meer tegnologiese rigting is die vervaardiging van komposiete. Miskien is dit die wydste segment waarin koolstofvesel verteenwoordig word as die basis vir produkte vir reeksproduksie.produksie. Dit is veral laers, hittebestande eenhede, onderdele en verskeie elemente wat in aggressiewe omgewings werk. Meestal is komposiete gefokus op die motormark, maar die konstruksiebedryf is ook heel gewillig om nuwe voorstelle van vervaardigers van hierdie chemiese vesel te oorweeg.

eienskappe van koolstofvesels
eienskappe van koolstofvesels

Materiaaleienskappe

Die besonderhede van die tegnologie vir die verkryging van die materiaal het sy merk op die werkverrigting van die vesels gelaat. As gevolg hiervan het hoë termiese stabiliteit die belangrikste kenmerk van die struktuur van sulke produkte geword. Benewens termiese effekte, is die materiaal ook bestand teen chemiese aggressiewe omgewings. Dit is waar, as suurstof tydens die oksidasieproses teenwoordig is wanneer dit verhit word, het dit 'n nadelige uitwerking op die vesels. Maar die meganiese sterkte van koolstofvesel kan meeding met baie tradisionele materiale wat as hard en bestand teen skade beskou word. Hierdie kwaliteit word veral in koolstofprodukte uitgespreek. Nog 'n eienskap wat onder tegnoloë van verskeie produkte in aanvraag is, is die absorpsievermoë. As gevolg van die aktiewe oppervlak kan hierdie vesel as 'n doeltreffende katalitiese sisteem beskou word.

Producers

gebruik van koolstofvesels
gebruik van koolstofvesels

Die leiers in die segment is Amerikaanse, Japannese en Duitse maatskappye. Russiese tegnologie op hierdie gebied het feitlik nie ontwikkel in die afgelope jaar nie en is steeds gebaseer op die ontwikkelinge van die Sowjet-era. Tot op datum, die helfteDie vesels wat in die wêreld geproduseer word, word deur die Japannese maatskappye Mitsubishi, Kureha, Teijin, en ander verantwoord. Die ander deel word tussen die Duitsers en die Amerikaners verdeel. Byvoorbeeld, die Amerikaanse kant is Cytec, en in Duitsland word koolstofvesel deur SGL vervaardig. Nie so lank gelede nie, het die Taiwanese maatskappy Formosa Plastics die lys van leiers op hierdie gebied betree. Wat binnelandse produksie betref, is slegs twee maatskappye besig met die ontwikkeling van komposiete - Argon en Khimvolokno. Terselfdertyd het Wit-Russiese en Oekraïense entrepreneurs beduidende prestasies in onlangse jare behaal deur nuwe nisse vir die kommersiële gebruik van koolstofvesel te bemeester.

Die toekoms van koolstofvesels

Aangesien sommige tipes CFRP binnekort die produksie van produkte sal toelaat wat hul oorspronklike struktuur vir miljoene jare kan behou, voorspel baie kenners 'n oorproduksie van sulke produkte. Ten spyte hiervan gaan belangstellende maatskappye voort om tegnologiese opgraderings te jaag. En dit is grootliks geregverdig, aangesien die eienskappe van koolstofvesels 'n orde van grootte beter is as dié van tradisionele materiale. Dit is genoeg om die sterkte en hittebestandheid te onthou. Op grond van hierdie voordele verken ontwikkelaars nuwe ontwikkelingsareas. Die bekendstelling van die materiaal sal waarskynlik nie net gespesialiseerde gebiede dek nie, maar ook gebiede naby die massaverbruiker. Gewone plastiek-, aluminium- en houtelemente kan byvoorbeeld met koolstofvesel vervang word, wat konvensionele materiale in 'n aantal werkverrigtingeienskappe sal oortref.

Gevolgtrekking

produksie van koolstofvesels
produksie van koolstofvesels

Baie faktore verhoed wydverspreide aanvaarding van innoverende mensgemaakte vesel. Een van die belangrikste is die hoë koste. Aangesien koolstofvesel die gebruik van hoëtegnologie-toerusting vir vervaardiging vereis, kan nie elke maatskappy bekostig om dit te bekom nie. Maar dit is nie die belangrikste ding nie. Die feit is dat nie alle vervaardigers in sulke radikale veranderinge in kwaliteit van die produk belangstel nie. Dus, terwyl die duursaamheid van een element van die infrastruktuur verhoog word, kan die vervaardiger nie altyd 'n soortgelyke opgradering op aangrensende komponente uitvoer nie. Die resultaat is 'n wanbalans wat al die prestasies van nuwe tegnologieë tot niet maak.

Aanbeveel: