Müasir kompozit materialların tətbiqi

Müasir Kompozit Materialların Tətbiq Sahələri

Yüksək möhkəmliyin, yüngülliyin, korroziyaya davamlılığın və tənzimlənə bilən iş performansının unikal birləşməsinə malik olan müasir kompozit materiallar müxtəlif sektorlarda texnoloji inkişaf və sənaye modernizasiyasının əsas hərəkət qüvvəsinə çevrilmişdir. Onlardan xüsusi ilə karbon lifli kompozitlər, elektron parça kompozitləri və digər irəli kompozit növləri yüksək tətbiq sahəsinə malik olub, yeni yaranan sənaye sahələri və ənənəvi sahələrin hər ikisinə yeni həyat verib. Aşağıda onların əsas tətbiq sahələrinin ətraflı təhlili verilib.

Son illərdə yeni böyümə mühərriki kimi meydana gələn alçaq hündürlük iqtisadiyyatında karbon lifli kompozitlər dronlar və eVTOL (elektrikli şaquli qalxıb-enmə) təyyarələrində istifadənin əhəmiyyətli dərəcədə artması ilə əvəzolunmaz material seçimlərinə çevrilmişdir. Həm fotoşəkillərin çəkilməsi, həm də lojistik təchizat və ya sənaye yoxlamaları üçün istifadə olunan dronların hamısının yüklənmə tutumu və davamlılığına yüksək tələblər qoyulur. Dronun gövdəsində istifadə olunan karbon lifli kompozit materiallar alüminium ərintiləri kimi ənənəvi metallara nisbətən ümumi çəkini 30%-50% azaldır, eyni zamanda mürəkkəb hava müqaviməti və xarici təsirlərə dözümlülüyü təmin edən struktur möhkəmliyini saxlayır. Rotor komponentləri üçün isə karbon lifli kompozitlərin yüksək modulu və yorulmağa qarşı müqaviməti uzunmüddətli yüksək sürətlə fırlanma zamanı sabit işləməsini təmin edir və texniki baxımın və komponentlərin dəyişdirilmə tezliyini azaldır. Şəhər hava nəqliyyatı üçün vacib olan eVTOL təyyarələrində isə qanadlar və kadrlar kimi konstruktiv elementlərin karbon lifli kompozitlərdən hazırlanması uçuş təhlükəsizliyini və iş səmərəliliyini birbaşa təyin edir. Onların yüngül xüsusiyyətləri batareya enerjisi sərfini əhəmiyyətli dərəcədə azaldaraq uçuş məsafəsini uzada bilir, eyni zamanda yaxşı vibrasiya udma xüsusiyyəti sərnişinlərin rahatlığını da artırır.

Gəmi və okean mühəndisliyi sahəsində karbon lifli kompozitlər sənayenin yaşıl və az karbonlu inkişafına nail olmaq üçün çəkiliş, səs-küy azaldılması və enerji istehlakının azaldılması baxımından özünün üstünlükləri ilə daha da önəmli rol oynayırlar. Ənənəvi gəmilər əsasən çox ağır olan və korroziyaya meylli olan poladdan hazırlanır ki, bu da yanacaq sərfiyatını artırır və təmir xərclərini tezləşdirir. Gəminin göbək, superkonstruksiya və vitlək kimi əsas hissələrinə karbon lifli kompozitlər tətbiq edildikdə, gəminin ümumi çəkisi 20%-30% qədər azalır, bu isə birbaşa yanacaq sərfiyatını 10%-15% azaldır və karbon dioksid kimi zərərli tullantıların miqdarını əhəmiyyətli dərəcədə endirir. Eyni zamanda, karbon lifli kompozitlərin səs izolyasiyası və rəqs söndürmə xüsusiyyətləri yaxşıdır, bu da gəminin mühərrikinin iş zamanı yaratdığı səs-küyü və dəniz suyu ilə gəmi göbəyinin sürtünməsindən yaranan səs-küyü effektiv şəkildə azaltmağa imkan verir, ekipajın iş şəraitini yaxşılaşdırır və dəniz orqanizmləri kimi dəniz ekosistemlərinə təsirini minimuma endirir. Bundan əlavə, karbon lifli kompozitlər dəniz suyuna qarşı yüksək korroziyaya davamlılığa malikdir, polad göbəyin korroziyası problemindən qaçınılmasını təmin edir, təmir xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və gəmilərin istismar müddətini uzadır.

Sürətli inkişaf dövründə olan yeni enerji avtomobilləri sənayesində, böyük şirkətlər elektrik avtomobillərinin performansı üzrə tıkanmışlıq vəziyyətini həll etmək məqsədilə karbon lifli kompozitlərin bədən konstruksiyaları və mühərrik rotorları kimi əsas komponentlərin tədqiqatı və əməkdaşlığı sahəsində yayılmasının sürətləndirilməsi ilə məşğuldurlar. Bədən konstruksiyası elektrik avtomobillərinin çəkisi və təhlükəsizliyini təsir edən əsas amillərdən biridir. Karbon lifli kompozit materiallardan ağacın hazırlanması gələnəksel polad bədənlə müqayisədə çəkini 40%-60% azalda bilər, eyni zamanda dartı möhkəmliyi poladdan iki dəfədən artıq olur ki, bu da nəqliyyat vasitəsinin təhlükəsizlik performansını effektiv şəkildə artırır və eyni zamanda enerji istehlakını azaldır. Mühərrik rotorları üçün karbon lifli kompozitlərin yüksək möhkəmliyi və aşağı sıxlığı rotorun daha yüksək sürətlərlə işləməsinə imkan verir və bu da mühərrikin güc sıxlığını və səmərəliliyini artırır. Hal-hazırda bir çox tanınmış yeni enerji avtomobilləri şirkəti karbon lifli material istehsalçıları ilə strateji əməkdaşlıq qurmuşdur və bütöv karbon lifli bədən texnologiyaları ilə yüksək performanslı mühərrik rotoru məhsullarının birgə inkişafı üzrə işləyirlər. Növbəti 3-5 il ərzində yeni enerji avtomobillərində karbon lifli kompozitlərin tətbiq olunma dərəcəsinin əhəmiyyətli dərəcədə artacağı gözlənilir.

Təmiz enerji və 5G rabitə sahələrində aşağı dielektrik elektron parça kompozitləri 5G-A (5G Advanced) texniki tələblərinə uyğunlaşmaq və rabitə avadanlığının yüngüllük və yüksək tezlikli performansının optimallaşdırılmasını təmin etmək üçün əsas dəstək materialına çevrilmişdir. 5G-A texnologiyası rabitə avadanlığının ötürmə sürəti və siqnal sabitliyi ilə bağlı daha yüksək tələblər irəli sürür ki, bu da rabitə materiallarının siqnal zəifləməsini azaltmaq üçün aşağı dielektrik sabitliyinə və aşağı dielektrik itkisinə malik olmasına tələb yaradır. Aşağı dielektrik elektron parça kompozitləri özünəməxsus lif strukturu və material tərkibinə görə bu cür texniki tələbləri səmərəli şəkildə ödəyə bilir. Rabitə bazası antenalarında və siqnal ötürmə komponentlərində aşağı dielektrik elektron parça kompozitlərin tətbiqi avadanlıqların çəkisini azaldır, quraşdırma və təmiri daha rahat hala gətirir, eyni zamanda avadanlıqların siqnal ötürmə səmərəliliyini və müdaxiləyə qarşı müqavimət qabiliyyətini artırır. Təmiz enerji sahəsində isə külək enerjisi istehsalı kimi karbon fiber kompozitlər də külək turbinlərinin pərvanələrində geniş istifadə olunur. Onların yüksək möhkəmliyi və yüngüllüyü pərvanələrin daha uzun hazırlanmasına imkan verir, külək enerjisinin udulma səmərəliliyini artırır, eyni zamanda korroziyaya davamlılığı güclü küləklər və yağışlar kimi çətin şəraitdə sabit işləməsini təmin edir.

Xülasə olaraq, müasir kompozit materiallar müxtəlif sahələrdə geniş tətbiq perspektivləri göstərmişdir və material texnologiyasının kəsilməz inkişafı ilə tətbiq sahələrinin genişlənməsi onların sənaye modernizasiyasının və texnoloji yeniliklərin təbliği üzrə daha vacib rol oynamasını davam etdirəcək.