Kukonzekera zipangizo zopangira ulusi wa kaboni

Chidule cha Zipangizo Zopangira Kaboni ndi Kaboni

Zinthu zopangidwa ndi kaboni/kaboni (C/C)ndi zinthu zopangidwa ndi ulusi wa kaboni zomwe zimalimbikitsidwa ndi zinthu zosiyanasiyana monga mphamvu zambiri komanso modulus, mphamvu yokoka yowunikira, mphamvu yaying'ono yokulitsa kutentha, kukana dzimbiri, kukana kutentha, kukana kukangana, komanso kukhazikika kwa mankhwala. Ndi mtundu watsopano wa zinthu zopangidwa ndi zinthu zopangidwa ndi kutentha kwambiri.

Zinthu zopangidwa ndi C/Cndi chinthu chabwino kwambiri chopangidwa ndi kapangidwe ka kutentha komanso chogwira ntchito bwino. Monga zinthu zina zophatikizika bwino, ndi chinthu chophatikizika chomwe chimapangidwa ndi gawo lolimbikitsidwa ndi ulusi komanso gawo loyambira. Kusiyana kwake ndikuti gawo lolimbikitsidwa ndi gawo loyambira limapangidwa ndi kaboni woyera wokhala ndi mawonekedwe apadera.

Zipangizo zopangidwa ndi kaboni/kaboniAmapangidwa makamaka ndi kaboni, nsalu ya kaboni, ulusi wa kaboni ngati cholimbikitsira, ndi mpweya wosungidwa ndi kaboni ngati matrix, koma uli ndi chinthu chimodzi chokha, chomwe ndi kaboni. Pofuna kuwonjezera kuchulukana, kaboni wopangidwa ndi kaboni umadzazidwa ndi kaboni kapena umadzazidwa ndi utomoni (kapena phula), ndiko kuti, zinthu zopangidwa ndi kaboni/kaboni zimapangidwa ndi zinthu zitatu za kaboni.

Njira yopangira zinthu zopangidwa ndi kaboni-kaboni

1) Kusankha ulusi wa kaboni

Kusankha mitolo ya ulusi wa kaboni ndi kapangidwe ka nsalu za ulusi ndiye maziko opangira zinthuC/C yopangidwa ndi zinthu zosiyanasiyana. Kapangidwe ka makina ndi kagwiritsidwe ka kutentha kwa zinthu zopangidwa ndi C/C zitha kudziwika mwa kusankha bwino mitundu ya ulusi ndi magawo oluka nsalu, monga momwe ulusi umayendera, kukula kwa ulusi, kuchuluka kwa ulusi, ndi zina zotero.

2) Kukonzekera preform ya carbon fiber

Kapangidwe ka ulusi wa kaboni kamatanthauza malo opanda kanthu omwe amapangidwa kukhala mawonekedwe ofunikira a ulusi malinga ndi mawonekedwe a chinthucho ndi zofunikira pakugwira ntchito kuti akwaniritse njira yowonjezereka. Pali njira zitatu zazikulu zopangira zigawo zomangira zomwe zakonzedwa kale: kuluka kofewa, kulukana zolimba ndi kulukana kofewa komanso kosakanikirana. Njira zazikulu zolukira ndi izi: kulukana ulusi wouma, kukonzekera gulu la ndodo yolowetsedwa kale, kuboola bwino kuluka, kuzunguliza ulusi ndi kulukana mbali zonse. Pakadali pano, njira yayikulu yolukira yomwe imagwiritsidwa ntchito muzinthu zophatikizika za C ndi kulukana mbali zonse. Panthawi yolukana, ulusi wonse wolukana umakonzedwa mbali ina. Ulusi uliwonse umayikidwa mbali ina motsatira njira yake ndipo umalumikizana wina ndi mnzake kuti upange nsalu. Khalidwe lake ndilakuti ukhoza kupanga nsalu yophatikizika mbali zonse, yomwe imatha kuwongolera bwino kuchuluka kwa ulusi mbali iliyonse ya zinthu zophatikizika za C/C, kuti zinthu zophatikizika za C/C zitha kukhala ndi mphamvu zogwirira ntchito mbali zonse.

3) Njira yowonjezerera kuchuluka kwa C/C

Kuchuluka ndi kugwira ntchito bwino kwa kukhuthala kwa nsalu kumakhudzidwa kwambiri ndi kapangidwe ka nsalu ndi magawo a njira yoyambira. Njira zomwe zimagwiritsidwa ntchito pano ndi monga kukhuthala kwa kaboni, kuyika nthunzi ya mankhwala (CVD), kulowetsa nthunzi ya mankhwala (CVI), kuyika madzi a mankhwala, pyrolysis ndi njira zina. Pali mitundu iwiri ikuluikulu ya njira yopangira: njira yopangira kaboni ndi njira yolowetsa nthunzi ya mankhwala.

Kulowetsedwa kwa gawo lamadzimadzi-kutulutsa mpweya

Njira yothira madzi mu gawo lamadzimadzi ndi yosavuta kugwiritsa ntchito pazida ndipo imagwiritsidwa ntchito kwambiri, kotero njira yothira madzi mu gawo lamadzimadzi ndi njira yofunika kwambiri yokonzekera zinthu zopangidwa ndi C/C. Ndi kumiza preform yopangidwa ndi ulusi wa kaboni mu impregnant yamadzimadzi, ndikupangitsa impregnant kulowa kwathunthu m'malo opanda kanthu a preform mwa kukakamiza, kenako kudzera munjira zingapo monga kuchiritsa, carbonization, ndi graphitization, potsiriza kupezaZipangizo zophatikizika za C/C. Choyipa chake ndichakuti chimatenga nthawi yobwerezabwereza yoikamo ndi kupanga kaboni kuti zikwaniritse zofunikira za kuchulukana. Kapangidwe ndi kapangidwe ka woikamo mu njira yoikamo madzi ndizofunikira kwambiri. Sikuti zimangokhudza magwiridwe antchito a kukhuthala, komanso zimakhudza mawonekedwe a makina ndi thupi a chinthucho. Kukweza phindu la mpweya wa woikamo ndi kuchepetsa kukhuthala kwa woikamo nthawi zonse kwakhala chimodzi mwa zinthu zofunika kwambiri zomwe ziyenera kuthetsedwa pokonzekera zipangizo zophatikizana za C/C pogwiritsa ntchito njira yoikamo madzi. Kukhuthala kwakukulu ndi kukhuthala kochepa kwa mpweya wa woikamo ndi chimodzi mwa zifukwa zofunika kwambiri zokwera mtengo kwa zipangizo zophatikizana za C/C. Kuwongolera magwiridwe antchito a woikamo sikungongowonjezera luso lopanga zinthu zophatikizana za C/C ndikuchepetsa mtengo wake, komanso kumawongolera mawonekedwe osiyanasiyana a zinthu zophatikizana za C/C. Chithandizo choletsa kukhuthala kwa zinthu zophatikizana za C/C Ulusi wa kaboni umayamba kukhuthala pa 360°C mumlengalenga. Ulusi wa graphite ndi wabwino pang'ono kuposa ulusi wa kaboni, ndipo kutentha kwake kwa okosijeni kumayamba kukhuthala pa 420°C. Kutentha kwa okosijeni kwa zinthu zopangidwa ndi C/C ndi pafupifupi 450°C. Zinthu zopangidwa ndi C/C zimakhala zosavuta kuzisakaniza mumlengalenga wotentha kwambiri, ndipo kuchuluka kwa okosijeni kumawonjezeka mofulumira ndi kuwonjezeka kwa kutentha. Ngati palibe njira zotsutsana ndi okosijeni, kugwiritsa ntchito kwa nthawi yayitali zinthu zopangidwa ndi C/C mumlengalenga wotentha kwambiri kumabweretsa zotsatira zoopsa. Chifukwa chake, mankhwala oletsa okosijeni a zinthu zopangidwa ndi C/C akhala gawo lofunikira kwambiri pakukonzekera kwake. Kuchokera pakuwona ukadaulo wotsutsana ndi okosijeni, ukhoza kugawidwa m'magawo aukadaulo wotsutsana ndi okosijeni wamkati ndi ukadaulo wotsutsana ndi okosijeni.

Gawo la nthunzi ya mankhwala

Kuyika mpweya wa mankhwala (CVD kapena CVI) ndiko kuika kaboni mwachindunji m'mabowo a malo opanda kanthu kuti akwaniritse cholinga chodzaza mabowo ndikuwonjezera kuchulukana. Kaboni wosungidwayo ndi wosavuta kupanga graphiti, ndipo umagwirizana bwino ndi ulusi. Sidzachepa panthawi yobwezeretsanso kaboni monga njira yopatsira, ndipo mawonekedwe akuthupi ndi amakina a njira iyi ndi abwino. Komabe, panthawi ya CVD, ngati kaboni wayikidwa pamwamba pa malo opanda kanthu, udzaletsa mpweya kuti usalowe m'mabowo amkati. Kaboni woyikidwa pamwamba uyenera kuchotsedwa mwamakina kenako kuzungulira kwatsopano kuyenera kuchitika. Pazinthu zokhuthala, njira ya CVD ilinso ndi zovuta zina, ndipo kuzungulira kwa njira iyi ndi kwakutali kwambiri.