Uglerod-uglerod kompozit materiallaryna umumy syn
Uglerod/uglerod (C/C) kompozit materialýokary berklik we modul, ýeňillik üçin ýörite agramlylyk, kiçi termal giňelme koeffisiýenti, korroziýa garşylygy, termal şoka garşylygy, gowy sürtülme garşylygy we gowy himiki durnuklylyk ýaly birnäçe ajaýyp häsiýetlere eýe bolan uglerod süýümi bilen berkidilen kompozit materialdyr. Ol täze görnüşli ultra ýokary temperaturaly kompozit materialdyr.
C/C kompozit materialajaýyp termal gurluş-funksional integrasiýalaşdyrylan inženerçilik materialydyr. Beýleki ýokary öndürijilikli kompozit materiallar ýaly, ol süýüm bilen berkidilen fazadan we esasy fazadan ybarat bolan kompozit gurluşdyr. Tapawut, berkidilen fazanyň hem, esasy fazanyň hem ýörite häsiýetlere eýe bolan arassa ugleroddan ybarat bolmagyndadyr.
Uglerod/uglerod kompozit materiallaryesasan uglerod keçesinden, uglerod matasyndan, armatura hökmünde uglerod süýüminden we matrisa hökmünde bug çökündisi bolan ugleroddan ýasalýar, ýöne onuň diňe bir elementi bar, ol hem uglerod. Dykyzlygy ýokarlandyrmak üçin, karbonlaşma arkaly emele gelen uglerod uglerod bilen siňdirilýär ýa-da smola (ýa-da asfalt) bilen siňdirilýär, ýagny uglerod/uglerod kompozit materiallary üç uglerod materialyndan ýasalýar.
Uglerod-uglerod kompozit materiallarynyň önümçilik prosesi
1) Uglerod süýüminiň saýlanmagy
Uglerod süýümli toplumlaryň saýlanmagy we süýümli matalaryň gurluş dizaýny önümçiligiň esasydyrC/C kompozitC/C kompozitleriniň mehaniki häsiýetlerini we termofiziki häsiýetlerini süýüm görnüşlerini we mata dokama parametrlerini, mysal üçin, ýüplük bogunyň ýerleşiş ugryny, ýüplük bogunyň aralygyny, ýüplük bogunyň göwrüminiň mazmunyny we ş.m. rasional saýlamak arkaly kesgitläp bolýar.
2) Uglerod süýüminiň öňünden taýýarlanyşy
Uglerod süýüminiň öňünden taýýarlanmagy, dykyzlaşdyrma prosesini amala aşyrmak üçin önümiň görnüşine we iş görkezijilerine laýyklykda süýümiň zerur gurluş görnüşine getirilýän boşlugy aňladýar. Öňünden taýýarlanan gurluş bölekleri üçin üç esasy işleme usuly bar: ýumşak dokamak, berk dokamak we ýumşak we berk garyşyk dokamak. Esasy dokamak prosesleri: gurak ýüp dokamak, öňünden siňdirilen çybyk toparyny düzmek, inçe dokamak deşmek, süýümi sarmak we üç ölçegli köp ugurly umumy dokamak. Häzirki wagtda C kompozit materiallarynda ulanylýan esasy dokamak prosesi üç ölçegli umumy köp ugurly dokamakdyr. Dokamak prosesinde ähli dokalan süýümler belli bir ugurda ýerleşýär. Her bir süýüm öz ugry boýunça belli bir burçda süýşürilip, mata emele getirmek üçin biri-biri bilen iç-içe dokalýar. Onuň aýratynlygy, üç ölçegli köp ugurly umumy matany emele getirip bilmegidir, bu bolsa C/C kompozit materialynyň her bir ugry boýunça süýümleriň göwrümini netijeli dolandyryp bilýär, şonuň üçin C/C kompozit materialy ähli ugurlarda makul mehaniki häsiýetleri görkezip bilýär.
3) C/C dykyzlaşdyrma prosesi
Dykyzlaşdyrmagyň derejesi we netijeliligi, esasan, mata gurluşyna we esasy materialyň proses parametrlerine täsir edýär. Häzirki wagtda ulanylýan proses usullary impregnasiýa karbonlaşdyrma, himiki bug çökündisi (HBÇ), himiki bug infiltrasiýasy (HBÇ), himiki suwuklyk çökündisi, piroliz we beýleki usullary öz içine alýar. Proses usullarynyň iki esasy görnüşi bar: impregnasiýa karbonlaşdyrma prosesi we himiki bug infiltrasiýasy prosesi.
Suwuk faza impregnasiýasy-karbonlaşdyrma
Suwuk faza siňdirmek usuly enjamlarda deňeşdirme boýunça ýönekeý we giňden ulanylýar, şonuň üçin suwuk faza siňdirmek usuly C/C kompozit materiallaryny taýýarlamak üçin möhüm usuldyr. Ol uglerod süýüminden ýasalan preformy suwuk siňdiriji maddasyna batyrmak we siňdiriji maddanyň basyş arkaly preformyň boşluklaryna doly aralaşmagyny üpjün etmekden, soňra bolsa berkimek, kömürleşdirmek we grafitleşdirmek ýaly birnäçe proseslerden geçip, ahyrsoňy...C/C kompozit materiallaryOnuň kemçiligi, dykyzlyk talaplaryna ýetmek üçin gaýtalanýan siňdirme we kömürleşdirme sikllerini talap edýändigidir. Suwuk fazaly siňdirme usulynda siňdiriji maddanyň düzümi we gurluşy örän möhümdir. Ol diňe bir dykyzlaşdyrmagyň netijeliligine täsir etmän, eýsem önümiň mehaniki we fiziki häsiýetlerine hem täsir edýär. Suwuk fazaly siňdirme usuly bilen C/C kompozit materiallaryny taýýarlamakda siňdiriji maddanyň kömürleşdirme derejesini ýokarlandyrmak we siňdiriji maddanyň ýapyşyklygyny azaltmak hemişe çözülmeli esasy meseleleriň biri bolupdyr. Siňdiriji maddanyň ýokary ýapyşyklygy we pes kömürleşdirme derejesi C/C kompozit materiallarynyň gymmatlygynyň möhüm sebäpleriniň biridir. Siňdiriji maddanyň işini gowulandyrmak diňe bir C/C kompozit materiallarynyň önümçilik netijeliligini ýokarlandyryp we olaryň bahasyny azaltman, eýsem C/C kompozit materiallarynyň dürli häsiýetlerini hem gowulandyryp biler. C/C kompozit materiallarynyň antioksidant işlemesi Uglerod süýümi howada 360°C-da oksidleşmäge başlaýar. Grafit süýümi uglerod süýüminden birneme gowy we onuň oksidlenme temperaturasy 420°C-da oksidleşmäge başlaýar. C/C kompozit materiallarynyň oksidlenme temperaturasy takmynan 450°C-dir. C/C kompozit materiallaryny ýokary temperaturaly oksidlenme atmosferasynda oksidlemek örän aňsat we temperatura ýokarlananda oksidlenme tizligi çalt artýar. Antioksidant çäreleri bolmasa, C/C kompozit materiallaryny ýokary temperaturaly oksidlenme gurşawynda uzak wagtlap ulanmak hökman betbagtçylykly netijelere sebäp bolar. Şonuň üçin C/C kompozit materiallaryny antioksidant bejermek ony taýýarlamak prosesiniň aýrylmaz bölegine öwrüldi. Antioksidant tehnologiýasynyň nukdaýnazaryndan, ony içki antioksidant tehnologiýasyna we antioksidant örtük tehnologiýasyna bölmek bolar.
Himiki bug fazasy
Himiki bug çökündisi (CVD ýa-da CVI), gözenekleri doldurmak we dykyzlygy ýokarlandyrmak maksadyna ýetmek üçin uglerody boşlugyň gözeneklerine gönüden-göni çökündi etmekdir. Çökündi uglerody grafitleşdirmek aňsat we süýüm bilen gowy fiziki utgaşyklylyga eýedir. Siňdirmek usuly ýaly gaýtadan uglerodlaşdyrma wagtynda kiçelmeýär we bu usulyň fiziki we mehaniki häsiýetleri has gowy. Şeýle-de bolsa, CVD prosesinde, uglerod boşlugyň ýüzüne çökündisi bolsa, gazyň içki gözeneklere ýaýramagynyň öňüni alar. Ýüze çökündi uglerod mehaniki usulda aýrylmaly we soňra çökündiniň täze tapgyry geçirilmelidir. Galyň önümler üçin CVD usulynyň hem belli bir kynçylyklary bar we bu usulyň sikli hem örän uzyn.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 31-nji dekabry