Karakteristik, aplikasi sareng pamekaran serat karbon
1.Karakteristik jeung sipat serat karbon
Bahan serat karbon hideung, teuas, kakuatan tinggi, beurat lampu jeung bahan anyar lianna mibanda sipat mékanis alus teuing.Beurat spésifikna kirang ti 1/4 baja.Kakuatan tensile bahan komposit résin serat karbon biasana di luhur 35000MPa, 7,9 kali tina baja.Modulus élastisitas tegangan antara 230000MPa sareng 430000MPa.Ku alatan éta, kakuatan spésifik CFRP, nyaéta, babandingan kakuatan bahan sareng dénsitasna, langkung luhur 20000MPa / (g / cm3), tapi kakuatan khusus baja A3 nyaéta 590MPa / (g / cm3) modulus elastis ogé leuwih luhur batan baja.Nu leuwih luhur kakuatan spésifik bahan, nu leuwih leutik beurat diri bagian, nu leuwih luhur modulus elastis husus, nu gede rigidity sahiji bagian.Dina hal ieu, prospek aplikasi serat karbon anu lega dina rékayasa digambarkeun.Ningali sipat anu saé tina seueur bahan komposit anu muncul, sapertos Bahan serat kaca komposit polimér, bahan komposit dumasar-logam, jeung bahan komposit dumasar-keramik, loba ahli ngaduga yén bahan komposit bakal asup ka jaman aplikasi bahan nyebar ti umur baja.
Serat karbon PAN sareng bahan komposit fiberglass:
(1) Sipat mékanis, dénsitas leuwih handap logam, beurat hampang;modulus tinggi, rigidity tinggi, kakuatan tinggi, kakuatan kacapean tinggi, lalawanan maké alus teuing jeung lubricity;atenuasi Geter alus teuing;
(2) résistansi panas leutik, stabilitas, koefisien ékspansi termal, stabilitas dimensi alus, konduktivitas termal;lalawanan panas unggulan dina gas mulya;
(3) Ieu milik rupa-rupa bahan conductive ngabogaan konduktivitas listrik jeung sipat shielding gelombang éléktromagnétik, sarta konduktivitas listrik jeung sipat shielding gelombang éléktromagnétik.(4) Ieu alus teuing di transmittance X-ray, sarta struktur luyu bisa dirancang nurutkeun tujuanana.
Dina 2007, utama JepangPanyadia serat karbonToray Co., Ltd. gawé bareng jeung Nissan Motor jeung pausahaan séjén pikeun ngembangkeun bahan motong-ujung ngagunakeun serat karbon, nu bisa greatly ngurangan beurat bagian utama mobil, kayaning chassis nu.Téknologi anyar ngirangan beurat mobil ku 10% sareng ningkatkeun konsumsi bahan bakar ku 4% dugi ka 5%.Sajaba ti éta, résistansi dampak nyaéta 1,5 kali tina hiji konvensional.Pabrikan ngarencanakeun pikeun nyangking téknologi énggal ka kendaraan komersial dina waktos tilu taun.Téknologi anyar janji bakal nyepetkeun peralihan bahan baku otomotif baja-centric ngalawan latar tukang peraturan tagihan bahan bakar anu langkung ketat pikeun ngirangan gas rumah kaca di sakumna dunya.
2.Aplikasi serat karbon
Serat karbon nyaéta istilah umum pikeun serat anu kandungan karbonna leuwih ti 90%, sarta dingaranan pikeun kandungan karbonna anu luhur.Serat karbon boga rupa-rupa sipat alus teuing tina karbon unsur, kayaning gravitasi husus leutik, résistansi panas, résistansi shock termal, résistansi kimiawi jeung konduktivitas, jeung sajabana Mibanda entanglement serat sarta sipat mékanis alus teuing.Khususna, kakuatan spésifik sareng modulus élastis spésifikna luhur, sareng tiasa tahan suhu luhur 2000 dina kaayaan ngasingkeun oksigén.Ieu mangrupa bahan baku fiberglass industri pentingsarta cocog pikeun strengthening bahan komposit, bahan ablation, sarta bahan insulasi panas.Ieu mangrupikeun bahan énggal anu dikembangkeun dina awal 1960-an sareng ayeuna parantos janten bahan énggal anu penting dina masarakat modéren.
Diantara produk luang, aplikasi munggaran serat karbon PAN nyaéta pancing.Ayeuna, kaluaran taunan rod fishing serat karbon di dunya sakitar 12 juta, sareng jumlah serat karbon anu dianggo sakitar 1.200 ton.Aplikasi serat karbon dina klub golf dimimitian dina 1972. Ayeuna, kaluaran taunan fibra de karbonklub golf di dunya téh ngeunaan 40 juta botol, sarta jumlah serat karbon sarua jeung 2.000 ton.Aplikasi rakét ténis dimimitian dina taun 1974. Ayeuna, dunya ngahasilkeun kira-kira 4,5 juta rakét serat karbon taun ka tukang, sareng panggunaan serat karbon ngabutuhkeun sakitar 500 ton.Diantara hal séjén, serat karbon ogé loba dipaké dina ski, parahu salju, ski sticks, kalong baseball, kaulinan jalan, jeung olahraga laut.
Recognizing nu lightweight, résistansi kacapean, résistansi korosi jeung sipat séjén serat karbon, mangka loba dipaké dina industri aerospace.Dina widang penerbangan ruang angkasa, serat karbon modulus tinggi geus dipaké dina satelit jieunan alatan beurat hampang (rigidity) jeung konduktivitas termal stabilitas dimensi.Dina taun-taun ayeuna, aranjeunna parantos dianggo dina satelit komunikasi sapertos iridium.
Sanyawa molding utamana dicampurkeun kana résin thermoplastic dina bentukserat kaca dicincang untaian, nu miboga éfék strengthening, anti statik sarta shielding gelombang éléktromagnétik, sarta loba dipaké dina panerapan imah, alat kantor, semikonduktor jeung widang nu patali.
3.Produksi status produk serat karbon di nagara kuring
Produksi jeung pamakéan serat karbon di nagara urang masih dina tahap awal.Kapasitas produksi serat karbon domestik ngan ukur 0,4% tina total kaluaranlawon serat karbon kinerja tinggidi dunya, sarta leuwih ti 90% tina konsumsi domestik gumantung kana impor.Kualitas prékursor PAN sok janten bottleneck anu ngawatesan produksi industri serat karbon skala ageung di nagara kuring.Sajaba ti éta, kusabab serat karbon geus lila dianggap bahan strategis, nagara maju geus ditutup ka dunya luar.Ku alatan éta, para ahli industri yakin yén strengthening panalungtikan dasar mangrupa pondasi inovasi jeung cara fundamental pikeun ngembangkeun industri serat karbon domestik.
Nagara kuring mimiti diajar serat karbon ti taun 1960-an nepi ka taun 1970-an, ampir saimbang jeung dunya.Sanggeus leuwih ti 30 taun gawé teuas, Toray Company Jepang geus ngembangkeun produk serat karbon deukeut tingkat T300, tapi kaluaran jeung kualitas teu bisa minuhan paménta domestik, nu jauh ti nagara deungeun.Dibandingkeun sareng tingkat canggih internasional, masalah beredar serat karbon domestik nyaéta kakuatan serat karbon low, uniformity goréng jeung stabilitas, sarta tingkat ngembangkeun ampir 20 nepi ka 30 taun balik ti nagara maju, sarta skala produksi leutik, parabot teknis. mundur, sareng efisiensi produksina kirang.
Ayeuna, kapasitas produksi fibra de carbon pret di dunya sakitar 35,000 ton, sareng paménta taunan di pasar Cina sakitar 6,500 ton.Éta mangrupikeun konsumen serat karbon anu ageung.Sanajan kitu, kaluaran serat karbon Cina di 2007 éta ngan ngeunaan 200 ton, sarta utamana produk-kinerja low.Seuseueurna industri ngandelkeun impor, sareng hargana mahal pisan.Contona, pasar T300 baku lacks rojongan teknis jeung hak cipta intelektual bebas, sarta usaha domestik teu acan mastered téhnologi serat karbon lengkep inti.Kualitas, téknologi sareng skala produksi serat karbon di nagara urang béda pisan sareng di nagara deungeun.Diantarana, téknologi serat karbon kinerja luhur dimonopoli sareng diblokir ku Jepang sareng nagara-nagara Kulon.Ku alatan éta, butuh prosés panjang pikeun ngawujudkeun lokalisasi serat karbon.Kusabab kurangna pasar, aya "demam serat karbon" di Cina dina taun-taun ayeuna, sareng seueur lembaga panalungtikan ilmiah sareng perusahaan parantos ngamimitian panalungtikan serat karbon sareng proyék industrialisasi sarébu ton.
#Bahan serat karbon#Bahan serat kaca komposit polimér#Panyadia serat karbon#serat kaca dicincang untaian#lawon serat karbon kinerja tinggi
waktos pos: Oct-27-2022