Карактеристики, примена и развој на јаглеродни влакна
1.Карактеристики и својства на јаглеродни влакна
Материјали од јаглеродни влакна се црни, тврди, висока јачина, мала тежина и други нови материјали со одлични механички својства.Неговата специфична тежина е помала од 1/4 од челикот.Цврстината на истегнување на композитните материјали од јаглеродни влакна е обично над 35000 MPa, 7,9 пати поголема од онаа на челикот.Модулот на еластичност на истегнување е помеѓу 230000MPa и 430000MPa.Затоа, специфичната јачина на CFRP, односно односот на јачината на материјалот до неговата густина, е над 20000MPa/(g/cm3), но специфичната јачина на челикот А3 е 590MPa/(g/cm3) Специфичната модулот на еластичност е исто така повисок од оној на челикот.Колку е поголема специфичната јачина на материјалот, колку е помала само-тежината на делот, толку е поголем специфичниот модул на еластичност, толку е поголема цврстината на делот.Во оваа смисла, илустрирани се изгледите за широка примена на јаглеродни влакна во инженерството.Гледајќи ги одличните својства на многу нови композитни материјали, како на пр Полимерен композитен материјал од стаклени влакна, композитни материјали на база на метал и композитни материјали на база на керамика, многу експерти предвидуваат дека композитните материјали ќе влезат во ерата на широко распространета употреба на материјали од ерата на челикот.
PAN композитни материјали од јаглеродни влакна и фиберглас:
(1) Механички својства, помала густина од метал, мала тежина;висок модул, висока цврстина, висока јачина, висока јачина на замор, одлична отпорност на абење и подмачкување;одлично слабеење на вибрациите;
(2) Мала отпорност на топлина, стабилност, коефициент на термичка експанзија, добра димензионална стабилност, топлинска спроводливост;одлична отпорност на топлина во инертен гас;
(3) Припаѓа на различни спроводливи материјали кои имаат својства за заштита на електричната спроводливост и електромагнетни бранови, како и својства за заштита на електричната спроводливост и електромагнетни бранови.(4) Одличен е во преносот на Х-зраци и може да се дизајнира соодветна структура според намената.
Во 2007 година, главната ЈапонијаДобавувач на јаглеродни влакнаToray Co., Ltd. соработуваше со Nissan Motor и други компании за да развие врвни материјали користејќи јаглеродни влакна, кои во голема мера може да ја намалат тежината на главните делови на автомобилот, како што е шасијата.Новата технологија ја намалува вкупната тежина на автомобилот за 10% и ја подобрува потрошувачката на гориво за 4% до 5%.Покрај тоа, отпорноста на удар е 1,5 пати поголема од онаа на конвенционалната.Производителите планираат да ја донесат новата технологија во комерцијалните возила за три години.Новата технологија ветува дека ќе го забрза префрлувањето на автомобилските суровини насочени кон челик во услови на построги регулативи за сметките за гориво за да се намалат стакленички гасови ширум светот
2.Примена на јаглеродни влакна
Јаглеродни влакна е општ термин за влакна со содржина на јаглерод од повеќе од 90%, и е именуван поради неговата висока содржина на јаглерод.Јаглеродните влакна имаат различни одлични својства на елементарниот јаглерод, како што се мала специфична тежина, отпорност на топлина, отпорност на термички шок, хемиска отпорност и спроводливост итн. Има заплеткување на влакна и одлични механички својства.Особено, неговата специфична јачина и специфичниот модул на еластичност се високи и може да издржи висока температура од 2000 година под услов да изолира кислород.Тоа е важна индустриска суровина од фибергласи е погоден за зајакнување на композитни материјали, материјали за аблација и материјали за топлинска изолација.Ова е нов материјал развиен во раните 1960-ти и сега стана незаменлив нов материјал во современото општество.
Меѓу производите за одмор, првата примена на PAN јаглеродни влакна е риболовната прачка.Во моментов, годишното производство на риболовни прачки од јаглеродни влакна во светот е околу 12 милиони, а количината на искористени јаглеродни влакна е околу 1.200 тони.Примената на јаглеродни влакна во голф палките започна во 1972 година. Во моментов, годишното производство на влакна од јаглеродГолф-стапчињата во светот се околу 40 милиони шишиња, а количината на јаглеродни влакна е еднаква на 2.000 тони.Примената на тениските рекети започна во 1974 година. Сега светот минатата година произведе околу 4,5 милиони рекети од јаглеродни влакна, а за употреба на јаглеродни влакна потребни се околу 500 тони.Меѓу другото, јаглеродните влакна исто така широко се користат во скии, чамци за снег, скијачки стапчиња, безбол палки, друмски игри и морски спортови.
Препознавајќи ја лесната тежина, отпорноста на замор, отпорноста на корозија и другите својства на јаглеродните влакна, тој е широко користен во воздушната индустрија.Во полето на летот во вселената, јаглеродни влакна со висок модул се користени во вештачки сателити поради нивната мала тежина (ригидност) и топлинска спроводливост на димензионална стабилност.Во последниве години, тие се користат во комуникациски сателити како што е иридиумот.
Соединението за обликување главно се меша во термопластичната смола во форма настаклени влакна сецкани насоки, кој има ефект на зајакнување, антистатичка и електромагнетна бранова заштита, а широко се користи во домашни апарати, канцелариска опрема, полупроводници и сродни полиња.
3. Статус на производство на производи од јаглеродни влакна во мојата земја
Производството и употребата на јаглеродни влакна во мојата земја се уште е во рана фаза.Производниот капацитет на домашните јаглеродни влакна сочинува само околу 0,4% од вкупното производство накрпа од јаглеродни влакна со високи перформансиво светот, а повеќе од 90% од домашната потрошувачка зависи од увозот.Квалитетот на претходникот PAN отсекогаш бил тесно грло што го ограничувало големото производство на индустријата за јаглеродни влакна во мојата земја.Покрај тоа, бидејќи јаглеродните влакна долго време се сметаа за стратешки материјал, развиените земји беа затворени за надворешниот свет.Затоа, експертите од индустријата веруваат дека зајакнувањето на основните истражувања е основата на иновациите и основниот начин за развој на домашната индустрија за јаглеродни влакна.
Мојата земја почна да ги проучува јаглеродните влакна од 1960-тите до 1970-тите, речиси одржувајќи го чекорот со светот.По повеќе од 30 години напорна работа, јапонската компанија Toray разви производи од јаглеродни влакна блиску до нивото T300, но производството и квалитетот не можат да ја задоволат домашната побарувачка, која е далеку од странските земји.Во споредба со меѓународното напредно ниво, извонредните проблеми на домашните јаглеродни влакна се ниската цврстина на јаглеродни влакна, слабата униформност и стабилност, а нивото на развој е скоро 20 до 30 години зад она на напредните земји, а обемот на производство е мал, техничката опрема е заостанат, а производната ефикасност е слаба.
Во моментов, светскиот капацитет за производство на фибра де јаглерод е околу 35.000 тони, а годишната побарувачка на кинескиот пазар е околу 6.500 тони.Тоа е голем потрошувач на јаглеродни влакна.Сепак, производството на јаглеродни влакна во Кина во 2007 година беше само околу 200 тони, и главно производи со ниски перформанси.Најголем дел од индустријата се потпира на увоз, а цената е многу скапа.На пример, стандардниот пазар Т300 нема техничка поддршка со независни права на интелектуална сопственост, а домашните претпријатија сè уште не ја совладале целосната технологија на јадрото на јаглеродни влакна.Квалитетот, технологијата и обемот на производство на јаглеродни влакна во мојата земја се многу различни од оние во странските земји.Меѓу нив, технологијата на јаглеродни влакна со високи перформанси е монополизирана и блокирана од Јапонија и западните земји.Затоа, потребен е долг процес за да се реализира локализацијата на јаглеродните влакна.Поради недостигот на пазар, во Кина во последниве години имаше „треска од јаглеродни влакна“, а многу научни истражувачки институти и претпријатија започнаа истражување на јаглеродни влакна и проекти за индустријализација од илјадници тони.
#Материјали од јаглеродни влакна#Полимерен композитен материјал од стаклени влакна#Добавувач на јаглеродни влакна#стаклени влакна сецкани насоки#крпа од јаглеродни влакна со високи перформанси
Време на објавување: Октомври-27-2022 година