Serat karbon: sifat, foto, mendapatkan, penggunaan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Industri dan pembinaan termaju baru-baru ini telah menguasai banyak teknologi asas baharu, yang kebanyakannya dikaitkan dengan bahan inovatif. Pengguna biasa dapat melihat manifestasi proses ini pada contoh bahan binaan dengan kemasukan komposit. Juga dalam industri automotif, elemen karbon sedang diperkenalkan yang meningkatkan prestasi kereta sport. Dan ini bukan semua kawasan di mana gentian karbon digunakan. Asas untuk komponen ini adalah gentian karbon, foto yang dibentangkan di bawah. Sebenarnya, keunikan dan pengedaran aktif komposit generasi baharu terletak pada kualiti teknikal dan fizikal yang tiada tandingannya.

Teknologi pengeluaran

Untuk penghasilan bahan, bahan mentah digunakan dalam bentuk gentian semula jadi atau kimia asal organik. Selanjutnya, hasil daripada pemprosesan khas, hanya atom karbon kekal daripada bahan kerja asal. Daya pengaruh utama ialah suhu. Proses teknologi melibatkan pelaksanaan beberapa peringkat rawatan haba. Pada peringkat pertama, struktur primer teroksida di bawah keadaan suhu sehingga 250 °C. Pada seterusnyaPada peringkat ini, pengeluaran gentian karbon memasuki prosedur pengkarbonan, akibatnya bahan dipanaskan dalam persekitaran nitrogen pada suhu tinggi sehingga 1500 °C. Oleh itu, struktur seperti grafit terbentuk. Keseluruhan proses pembuatan diselesaikan dengan rawatan akhir dalam bentuk grafisasi pada 3000 °C. Pada peringkat ini, kandungan karbon tulen dalam gentian mencapai 99%.

Di manakah gentian karbon digunakan?

Jika pada tahun-tahun pertama popularisasi bahan itu digunakan secara eksklusif di kawasan yang sangat khusus, hari ini terdapat pengembangan pengeluaran di mana gentian kimia ini digunakan. Bahannya agak plastik dan heterogen dari segi kemungkinan eksploitasi. Dengan kebarangkalian yang tinggi, skop gentian tersebut akan berkembang, tetapi hari ini jenis asas persembahan bahan di pasaran telah terbentuk. Khususnya, kita boleh perhatikan industri pembinaan, perubatan, pembuatan kejuruteraan elektrik, perkakas rumah, dll. Bagi kawasan khusus, penggunaan gentian karbon masih relevan untuk pengeluar peralatan pesawat, elektrod perubatan dan bahan penyerap radar.

Bentuk pengeluaran

Pertama sekali, ini adalah produk tekstil tahan haba, antaranya kita boleh membezakan fabrik, benang, pakaian rajut, kain felt, dll. Hala tuju yang lebih berteknologi ialah pembuatan komposit. Mungkin ini adalah segmen terluas di mana gentian karbon diwakili sebagai asas untuk produk untuk pengeluaran bersiri.pengeluaran. Khususnya, ini adalah galas, unit tahan haba, bahagian dan pelbagai elemen yang beroperasi dalam persekitaran yang agresif. Kebanyakan komposit tertumpu kepada pasaran automotif, namun, industri pembinaan juga agak bersedia untuk mempertimbangkan cadangan baharu daripada pengeluar gentian kimia ini.

Sifat bahan

Khusus teknologi untuk mendapatkan bahan meninggalkan kesan pada prestasi gentian. Akibatnya, kestabilan haba yang tinggi telah menjadi ciri membezakan utama struktur produk tersebut. Selain kesan haba, bahan ini juga tahan terhadap persekitaran agresif kimia. Benar, jika oksigen hadir semasa proses pengoksidaan apabila dipanaskan, ini memberi kesan buruk pada gentian. Tetapi kekuatan mekanikal gentian karbon boleh bersaing dengan banyak bahan tradisional yang dianggap keras dan tahan terhadap kerosakan. Kualiti ini amat ketara dalam produk karbon. Satu lagi sifat yang menjadi permintaan di kalangan ahli teknologi pelbagai produk ialah keupayaan penyerapan. Oleh kerana permukaan yang aktif, gentian ini boleh dianggap sebagai sistem pemangkin yang cekap.

Penerbit

Pemimpin dalam segmen ini ialah syarikat Amerika, Jepun dan Jerman. Teknologi Rusia di kawasan ini secara praktikal tidak berkembang dalam beberapa tahun kebelakangan ini dan masih berdasarkan perkembangan era Soviet. Sehingga kini, separuhGentian yang dihasilkan di dunia dikira oleh syarikat Jepun Mitsubishi, Kureha, Teijin, dan lain-lain. Sebahagian lagi dibahagikan antara Jerman dan Amerika. Sebagai contoh, bahagian AS ialah Cytec, dan di Jerman gentian karbon dihasilkan oleh SGL. Tidak lama dahulu, syarikat Taiwan Formosa Plastics memasuki senarai pemimpin di kawasan ini. Bagi pengeluaran domestik, hanya dua syarikat yang terlibat dalam pembangunan komposit - Argon dan Khimvolokno. Pada masa yang sama, usahawan Belarusia dan Ukraine telah mencapai pencapaian yang ketara dalam beberapa tahun kebelakangan ini, menguasai niche baharu untuk kegunaan komersial gentian karbon.

Masa depan gentian karbon

Memandangkan sesetengah jenis CFRP tidak lama lagi akan membenarkan pengeluaran produk yang boleh mengekalkan struktur asalnya selama berjuta-juta tahun, ramai pakar meramalkan pengeluaran berlebihan produk tersebut. Walaupun begitu, syarikat yang berminat terus berlumba dengan peningkatan teknologi. Dan ini sebahagian besarnya wajar, kerana sifat gentian karbon adalah susunan magnitud yang lebih tinggi daripada bahan tradisional. Ia cukup untuk mengingati kekuatan dan rintangan haba. Berdasarkan kelebihan ini, pemaju meneroka bidang pembangunan baharu. Pengenalan bahan, kemungkinan besar, akan meliputi bukan sahaja kawasan khusus, tetapi juga kawasan yang dekat dengan pengguna massa. Contohnya, unsur plastik, aluminium dan kayu biasa boleh digantikan dengan gentian karbon, yang akan mengatasi bahan konvensional dalam beberapa kualiti prestasi.

Kesimpulan

Banyak faktor menghalang penggunaan gentian buatan manusia secara meluas. Salah satu yang paling ketara ialah kos yang tinggi. Memandangkan gentian karbon memerlukan penggunaan peralatan berteknologi tinggi untuk pembuatan, tidak setiap syarikat mampu untuk mendapatkannya. Tetapi ini bukan perkara yang paling penting. Hakikatnya ialah tidak semua pengeluar berminat dengan perubahan radikal dalam kualiti produk. Jadi, sambil meningkatkan ketahanan satu elemen infrastruktur, pengeluar tidak boleh sentiasa melakukan peningkatan yang serupa pada komponen bersebelahan. Hasilnya ialah ketidakseimbangan yang membatalkan semua pencapaian teknologi baharu.