Karbon elyafın özellikleri, uygulaması ve gelişimi
1.Karbon fiberin özellikleri ve özellikleri
Karbon fiber malzemeler siyah, sert, yüksek mukavemetli, hafif ve mükemmel mekanik özelliklere sahip diğer yeni malzemelerdir.Özgül ağırlığı çeliğin 1/4'ünden azdır.Karbon fiber reçine kompozit malzemelerin gerilme mukavemeti genellikle çeliğin 7,9 katı olan 35000 MPa'nın üzerindedir.Çekme elastikiyet modülü 230000MPa ile 430000MPa arasındadır.Dolayısıyla CFRP'nin özgül mukavemeti yani malzemenin mukavemetinin yoğunluğuna oranı 20000MPa/(g/cm3'ün üzerinde) iken A3 çeliğinin spesifik mukavemeti 590MPa/(g/cm3)'tür. elastik modülü de çeliğinkinden daha yüksektir.Malzemenin özgül mukavemeti ne kadar yüksekse, parçanın kendi ağırlığı o kadar küçük, özgül elastiklik modülü ne kadar yüksekse, parçanın sertliği o kadar büyük olur.Bu anlamda karbon fiberin mühendislikteki geniş uygulama alanı gösterilmektedir.Ortaya çıkan birçok kompozit malzemenin mükemmel özelliklerine bakıldığında, Polimer kompozit cam elyaf malzeme, metal bazlı kompozit malzemeler ve seramik bazlı kompozit malzemeler, birçok uzman kompozit malzemelerin çelik çağından itibaren yaygın malzeme uygulama çağına gireceğini öngörüyor.
PAN karbon fiber ve fiberglas kompozit malzemeler:
(1) Mekanik özellikler, metalden daha düşük yoğunluk, hafiflik;yüksek modül, yüksek sertlik, yüksek mukavemet, yüksek yorulma mukavemeti, mükemmel aşınma direnci ve kayganlık;mükemmel titreşim zayıflaması;
(2) Küçük ısı direnci, stabilite, termal genleşme katsayısı, iyi boyutsal stabilite, termal iletkenlik;inert gazda mükemmel ısı direnci;
(3) Elektrik iletkenliği ve elektromanyetik dalga koruma özelliklerine ve elektrik iletkenliği ve elektromanyetik dalga koruma özelliklerine sahip çeşitli iletken malzemelere aittir.(4) X-ışını geçirgenliği mükemmeldir ve amaca göre uygun bir yapı tasarlanabilir.
2007 yılında Japonya'nın anaKarbon fiber tedarikçisiToray Co., Ltd., şasi gibi otomobilin ana parçalarının ağırlığını büyük ölçüde azaltabilen, karbon fiber kullanan son teknoloji malzemeler geliştirmek için Nissan Motor ve diğer şirketlerle işbirliği yaptı.Yeni teknoloji, otomobilin toplam ağırlığını %10 oranında azaltıyor ve yakıt tüketimini %4 ila %5 oranında artırıyor.Ayrıca darbe dayanımı klasik olanın 1,5 katıdır.Üreticiler yeni teknolojiyi üç yıl içinde ticari araçlara getirmeyi planlıyor.Yeni teknoloji, dünya çapında sera gazlarını azaltmak için daha sıkı yakıt faturası düzenlemeleri ortamında çelik merkezli otomotiv hammaddelerinin geçişini hızlandırmayı vaat ediyor
2.Karbon fiber uygulaması
Karbon fiber, %90'dan fazla karbon içeriğine sahip fiberler için kullanılan genel bir terimdir ve yüksek karbon içeriğinden dolayı adlandırılır.Karbon fiber, küçük özgül ağırlık, ısı direnci, termal şok direnci, kimyasal direnç ve iletkenlik gibi elementel karbonun çeşitli mükemmel özelliklerine sahiptir. Fiber dolaşması ve mükemmel mekanik özelliklere sahiptir.Özellikle, spesifik mukavemeti ve spesifik elastik modülü yüksektir ve oksijenin izole edilmesi durumunda 2000 ° C'lik yüksek bir sıcaklığa dayanabilir.Önemli bir endüstriyel fiberglas hammaddesidir.Kompozit malzemelerin, ablasyon malzemelerinin ve ısı yalıtım malzemelerinin güçlendirilmesi için uygundur.Bu, 1960'ların başında geliştirilen yeni bir malzemedir ve artık modern toplumda vazgeçilmez yeni bir malzeme haline gelmiştir.
Eğlence ürünleri arasında PAN karbon elyafının ilk uygulaması oltadır.Şu anda dünyanın yıllık karbon fiber olta üretimi yaklaşık 12 milyon, kullanılan karbon fiber miktarı ise 1.200 ton civarındadır.Karbon fiberin golf sopalarında uygulanması 1972'de başladı. Şu anda karbon fiberin yıllık üretimiDünyadaki golf sopalarının sayısı yaklaşık 40 milyon şişe, karbon elyaf miktarı ise 2.000 tona eşdeğerdir.Tenis raketlerinin kullanımı 1974 yılında başladı. Şu anda dünya geçen yıl yaklaşık 4,5 milyon karbon fiber raket üretti ve karbon fiberin kullanımı için yaklaşık 500 ton gerekiyor.Karbon fiber, diğer şeylerin yanı sıra kayaklarda, kar teknelerinde, kayak sopalarında, beyzbol sopalarında, yol oyunlarında ve deniz sporlarında da yaygın olarak kullanılmaktadır.
Karbon fiberin hafifliği, yorulma direnci, korozyon direnci ve diğer özellikleri nedeniyle havacılık endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.Uzay uçuşu alanında, hafifliği (rijitliği) ve boyutsal stabilitenin termal iletkenliği nedeniyle yapay uydularda yüksek modüllü karbon fiberler kullanılmıştır.Son yıllarda iridyum gibi iletişim uydularında da kullanılmaya başlandı.
Kalıplama bileşiği esas olarak termoplastik reçineye şu şekilde karıştırılır:cam elyafı doğranmış tellerGüçlendirme, anti-statik ve elektromanyetik dalga koruma etkisine sahip olan ve ev aletleri, ofis ekipmanları, yarı iletkenler ve ilgili alanlarda yaygın olarak kullanılan bir üründür.
3. Ülkemdeki karbon elyaf ürünlerinin üretim durumu
Ülkemde karbon elyaf üretimi ve kullanımı henüz başlangıç aşamasındadır.Yerli karbon elyafın üretim kapasitesi, toplam üretimin yalnızca %0,4'ünü oluşturmaktadır.yüksek performanslı karbon fiber kumaşDünyada iç tüketimin yüzde 90'dan fazlası ithalata bağlı.PAN öncülünün kalitesi her zaman ülkemdeki karbon elyaf endüstrisinin büyük ölçekli üretimini kısıtlayan bir darboğaz olmuştur.Ayrıca karbon elyafın uzun süredir stratejik bir malzeme olarak görülmesi nedeniyle gelişmiş ülkeler dış dünyaya kapanmıştır.Bu nedenle endüstri uzmanları, temel araştırmaların güçlendirilmesinin inovasyonun temeli ve yerli karbon elyaf endüstrisini geliştirmenin temel yolu olduğuna inanıyor.
Ülkem 1960'lardan 1970'lere kadar neredeyse dünyaya ayak uydurarak karbon elyaf çalışmalarına başladı.Japonya'nın Toray Şirketi, 30 yıldan fazla süren sıkı çalışmanın ardından T300 seviyesine yakın karbon elyaf ürünleri geliştirdi, ancak üretim ve kalite, yabancı ülkelerden uzak olan iç talebi karşılayamıyor.Uluslararası ileri seviyeyle karşılaştırıldığında, yerli karbon elyafın göze çarpan sorunları, düşük karbon elyaf mukavemeti, zayıf tekdüzelik ve stabilitedir ve geliştirme seviyesi, gelişmiş ülkelerin yaklaşık 20 ila 30 yıl gerisindedir ve üretim ölçeği küçük, teknik ekipmandır. geridir ve üretim verimliliği zayıftır.
Şu anda dünyanın karbon ön üretim kapasitesi yaklaşık 35.000 ton, Çin pazarındaki yıllık talep ise yaklaşık 6.500 tondur.Büyük bir karbon elyaf tüketicisidir.Ancak Çin'in 2007 yılındaki karbon elyaf üretimi yalnızca 200 ton civarındaydı ve çoğunlukla düşük performanslı ürünlerdi.Sektörün büyük bir kısmı ithalata dayalı ve fiyatı çok pahalı.Örneğin, standart T300 pazarı, bağımsız fikri mülkiyet haklarına sahip teknik destekten yoksundur ve yerli şirketler, karbon fiber çekirdek teknolojisinin tamamına henüz hakim değildir.Ülkemdeki karbon elyafın kalitesi, teknolojisi ve üretim skalası yurt dışındakilerden çok farklı.Bunlar arasında yüksek performanslı karbon fiber teknolojisi Japonya ve Batılı ülkelerin tekelinde ve bloke ediliyor.Bu nedenle karbon fiberin lokalizasyonunu gerçekleştirmek uzun bir süreç gerektirir.Pazar eksikliği nedeniyle son yıllarda Çin'de bir “karbon elyaf ateşi” yaşandı ve birçok bilimsel araştırma enstitüsü ve işletmesi karbon elyaf araştırmalarına ve bin tonluk sanayileşme projelerine başladı.
#Karbon fiber malzemeler#Polimer kompozit cam elyaf malzeme#Karbon fiber tedarikçisi#cam elyafı doğranmış teller#yüksek performanslı karbon fiber kumaş
Gönderim zamanı: 27 Ekim 2022