የካርቦን ፋይበር ውህዶችን ለማዘጋጀት የዝግጅት ሂደት

የካርቦን-ካርቦን የተቀናጁ ቁሳቁሶች አጠቃላይ እይታ

የካርቦን/ካርቦን (ሲ/ሲ) ውህድ ቁሳቁስእንደ ከፍተኛ ጥንካሬ እና ሞዱለስ፣ ቀላል ክብደት፣ አነስተኛ የሙቀት መስፋፋት ኮፊሸንት፣ የዝገት መቋቋም፣ የሙቀት ድንጋጤ መቋቋም፣ ጥሩ የግጭት መቋቋም እና ጥሩ የኬሚካል መረጋጋት ያሉ ተከታታይ እጅግ በጣም ጥሩ ባህሪያት ያሉት የካርቦን ፋይበር የተጠናከረ የተዋሃደ ቁሳቁስ ነው።

የሲ/ሲ ውህድ ቁሳቁስእጅግ በጣም ጥሩ የሙቀት መዋቅር-ተግባራዊ የተቀናጀ የምህንድስና ቁሳቁስ ነው። ልክ እንደሌሎች ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸው የተዋሃዱ ቁሳቁሶች፣ በፋይበር የተጠናከረ ምዕራፍ እና በመሠረታዊ ምዕራፍ የተዋቀረ የተዋሃደ መዋቅር ነው። ልዩነቱ የተጠናከረ ምዕራፍም ሆነ መሰረታዊ ምዕራፍ ልዩ ባህሪያት ካላቸው ንፁህ ካርቦን የተዋቀሩ መሆናቸው ነው።

የካርቦን/ካርቦን ውህድ ቁሶችበዋናነት ከካርቦን ፌልት፣ ከካርቦን ጨርቅ፣ እንደ ማጠናከሪያ ካርቦን ፋይበር እና እንደ ማትሪክስ ከተከማቸ የእንፋሎት ካርቦን የተሠሩ ናቸው፣ ነገር ግን አንድ ንጥረ ነገር ብቻ አለው፣ እሱም ካርቦን ነው። ጥግግትን ለመጨመር፣ በካርቦኒዜሽን የሚፈጠረው ካርቦን በካርቦን ይረጫል ወይም በሬዚን (ወይም አስፋልት) ይረጫል፣ ማለትም የካርቦን/ካርቦን ኮምፖዚት ቁሶች ከሶስት የካርቦን ቁሶች የተሠሩ ናቸው።

የካርቦን-ካርቦን ውህዶችን የማምረት ሂደት

1) የካርቦን ፋይበር ምርጫ

የካርቦን ፋይበር ጥቅልሎች ምርጫ እና የፋይበር ጨርቆች መዋቅራዊ ዲዛይን ለማምረት መሠረት ናቸውየሲ/ሲ ኮምፖስትየC/C ውህዶች ሜካኒካል ባህሪያት እና የሙቀት-አማቂ ባህሪያት እንደ የክር ጥቅል አቀማመጥ አቀማመጥ፣ የክር ጥቅል ክፍተት፣ የክር ጥቅል መጠን ይዘት፣ ወዘተ ያሉ የፋይበር አይነቶችን እና የጨርቅ ሽመና መለኪያዎችን በምክንያታዊነት በመምረጥ ሊወሰኑ ይችላሉ።

2) የካርቦን ፋይበር ፕሪፎርም ዝግጅት

የካርቦን ፋይበር ፕሪፎርም የሚያመለክተው በምርት ቅርፅ እና በአፈጻጸም መስፈርቶች መሠረት ወደ ፋይበሩ አስፈላጊ መዋቅራዊ ቅርፅ የሚፈጠር ባዶ ነገርን ነው። ለቅድመ-የተቀረጹ መዋቅራዊ ክፍሎች ሶስት ዋና ዋና የማቀነባበሪያ ዘዴዎች አሉ፡- ለስላሳ ሽመና፣ ጠንካራ ሽመና እና ለስላሳ እና ጠንካራ የተደባለቀ ሽመና። ዋናዎቹ የሽመና ሂደቶች፡- ደረቅ የክር ሽመና፣ አስቀድሞ የተተከለ የዱላ ቡድን ዝግጅት፣ ጥሩ የሽመና ቀዳዳ፣ የፋይበር ጠመዝማዛ እና ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ባለብዙ አቅጣጫዊ አጠቃላይ ሽመና ናቸው። በአሁኑ ጊዜ፣ በC ውህድ ቁሳቁሶች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ዋናው የሽመና ሂደት ባለ ሶስት አቅጣጫዊ አጠቃላይ ባለብዙ አቅጣጫዊ ሽመና ነው። በሽመና ሂደቱ ወቅት፣ ሁሉም የተሸመኑ ፋይበሮች በተወሰነ አቅጣጫ ይደረደራሉ። እያንዳንዱ ፋይበር በራሱ አቅጣጫ በተወሰነ አንግል ይካተታል እና እርስ በእርስ ተያይዘው ጨርቅ ይፈጥራሉ። ባህሪው ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ባለብዙ አቅጣጫዊ አጠቃላይ ጨርቅ መፍጠር ይችላል፣ ይህም የC/C ውህድ ቁሳቁስ በእያንዳንዱ አቅጣጫ የፋይበሮችን መጠን በብቃት መቆጣጠር ይችላል፣ ስለዚህ የC/C ውህድ ቁሳቁስ በሁሉም አቅጣጫዎች ምክንያታዊ የሜካኒካል ባህሪያትን ሊያሳይ ይችላል።

3) የC/C ጥግግት ሂደት

የጥግነት ደረጃ እና ውጤታማነት በዋናነት በጨርቁ መዋቅር እና በመሠረት ቁሱ የሂደት መለኪያዎች ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። በአሁኑ ጊዜ ጥቅም ላይ የዋሉት የሂደት ዘዴዎች የኢምፕሬግኔሽን ካርቦኔዜሽን፣ የኬሚካል ትነት ማስቀመጫ (CVD)፣ የኬሚካል ትነት ማስገቢያ (CVI)፣ የኬሚካል ፈሳሽ ማስቀመጫ፣ ፒሮሊሲስ እና ሌሎች ዘዴዎች ያካትታሉ። ሁለት ዋና ዋና የሂደት ዘዴዎች አሉ፡ የኢምፕሬግኔሽን ካርቦኔዜሽን ሂደት እና የኬሚካል ትነት ማስገቢያ ሂደት።

ፈሳሽ ደረጃ ኢምፕሬግናሽን-ካርቦኔዜሽን

የፈሳሽ ደረጃ ኢምፕሬግናሽን ዘዴ በመሳሪያዎች ውስጥ በአንጻራዊነት ቀላል እና ሰፊ ተግባራዊነት ስላለው የፈሳሽ ደረጃ ኢምፕሬግናሽን ዘዴ የሲ/ሲ የተዋሃዱ ቁሳቁሶችን ለማዘጋጀት አስፈላጊ ዘዴ ነው። ከካርቦን ፋይበር የተሰራውን ቅድመ ቅርጽ ወደ ፈሳሽ ኢምፕሬናንት ውስጥ ማስገባት እና ኢምፕሬናኑን በፕሬናይዜሽን ወደ ቅድመ ቅርጹ ክፍተቶች ሙሉ በሙሉ እንዲገባ ማድረግ እና ከዚያም እንደ ማከም፣ ካርቦኔዜሽን እና ግራፋይታይዜሽን ባሉ ተከታታይ ሂደቶች አማካኝነት በመጨረሻ ማግኘት ነው።የሲ/ሲ ውህድ ቁሳቁሶችጉዳቱ የጥግግት መስፈርቶችን ለማሟላት ተደጋጋሚ የመርጨት እና የካርቦኔዜሽን ዑደቶችን መውሰድ ነው። በፈሳሽ ደረጃ የመርጨት ዘዴ ውስጥ የመርጨት ስብጥር እና አወቃቀር በጣም አስፈላጊ ነው። የመርጨት ቅልጥፍናን ብቻ ሳይሆን የምርቱ ሜካኒካል እና አካላዊ ባህሪያትንም ይነካል። የመርጨት ካርቦንዳይዜሽን ምርትን ማሻሻል እና የመርጨት ቫልቮችን መቀነስ ሁልጊዜ በፈሳሽ ደረጃ የመርጨት ዘዴ የ C/C የተዋሃዱ ቁሳቁሶችን በማዘጋጀት ረገድ ከሚፈቱት ቁልፍ ጉዳዮች አንዱ ነው። የመርጨት ቫልቮችን ከፍተኛ viscosity እና ዝቅተኛ የካርቦኔዜሽን ምርት ለ C/C የተዋሃዱ ቁሳቁሶች ከፍተኛ ወጪ ከሚያስከትሉ አስፈላጊ ምክንያቶች አንዱ ነው። የመርጨት አፈጻጸምን ማሻሻል የ C/C የተዋሃዱ ቁሳቁሶችን የማምረት ቅልጥፍናን ከማሻሻል እና ወጪያቸውን ከመቀነስ በተጨማሪ የ C/C የተዋሃዱ ቁሳቁሶችን የተለያዩ ባህሪያትን ማሻሻል ይችላል። የ C/C የተዋሃዱ ቁሳቁሶችን ፀረ-ኦክሳይድ አያያዝ የካርቦን ፋይበር በአየር ውስጥ በ360°ሴ ኦክሳይድ ማድረግ ይጀምራል። የግራፋይት ፋይበር ከካርቦን ፋይበር በትንሹ የተሻለ ነው፣ እና የኦክሳይድ ሙቀቱ በ420°ሴ ኦክሳይድ ማድረግ ይጀምራል። የሲ/ሲ የተዋሃዱ ቁሳቁሶች የኦክሳይድ ሙቀት ወደ 450°ሴ አካባቢ ነው። የሲ/ሲ የተዋሃዱ ቁሳቁሶች በከፍተኛ ሙቀት ኦክሲዴሽን ከባቢ አየር ውስጥ ኦክሳይድ ለማድረግ በጣም ቀላል ናቸው፣ እና የኦክሳይድ መጠኑ የሙቀት መጠኑ እየጨመረ ሲሄድ በፍጥነት ይጨምራል። ፀረ-ኦክሳይድ መለኪያዎች ከሌሉ፣ በከፍተኛ ሙቀት ኦክሲዴሽን አካባቢ የሲ/ሲ የተዋሃዱ ቁሳቁሶችን ለረጅም ጊዜ መጠቀም አስከፊ መዘዝ ያስከትላል። ስለዚህ፣ የሲ/ሲ የተዋሃዱ ቁሳቁሶችን ፀረ-ኦክሳይድ አያያዝ የዝግጅት ሂደቱ አስፈላጊ አካል ሆኗል። ከፀረ-ኦክሳይድ ቴክኖሎጂ እይታ አንጻር፣ ወደ ውስጣዊ ፀረ-ኦክሳይድ ቴክኖሎጂ እና ፀረ-ኦክሳይድ ሽፋን ቴክኖሎጂ ሊከፈል ይችላል።

የኬሚካል ትነት ምዕራፍ

የኬሚካል ትነት ክምችት (CVD ወይም CVI) ካርቦንን በቀጥታ ባዶው ቀዳዳዎች ውስጥ ማስገባት ሲሆን ቀዳዳዎቹን ለመሙላት እና ጥግግቱን ለመጨመር ዓላማውን ለማሳካት ነው። የተቀመጠው ካርቦን በቀላሉ በግራፊክ መልክ ለማስቀመጥ ቀላል ሲሆን ከፋይበሩ ጋር ጥሩ አካላዊ ተኳሃኝነት አለው። እንደ ኢምፕሬግናሽን ዘዴ እንደገና ካርቦኔዜሽን በሚደረግበት ጊዜ አይቀንስም፣ እና የዚህ ዘዴ አካላዊ እና ሜካኒካል ባህሪያት የተሻሉ ናቸው። ሆኖም፣ በሲቪዲ ሂደት ወቅት፣ ካርቦን ባዶው ገጽ ላይ ከተከማቸ፣ ጋዙ ወደ ውስጣዊ ቀዳዳዎች እንዳይሰራጭ ይከላከላል። በላዩ ላይ የተቀመጠው ካርቦን በሜካኒካል መንገድ መወገድ አለበት ከዚያም አዲስ የማጠራቀሚያ ዙር መከናወን አለበት። ወፍራም ለሆኑ ምርቶች፣ የሲቪዲ ዘዴም የተወሰኑ ችግሮች አሉት፣ እና የዚህ ዘዴ ዑደትም በጣም ረጅም ነው።