Prepreg serat karbon satu arah tahan suhu tinggi A-18

Prepreg serat karbon satu arah tahan suhu tinggi (A-18): Penjaga kinerja struktural dalam skenario suhu ekstrem

Di lingkungan dengan suhu ekstrem tinggi seperti komponen periferal mesin aerospace, peralatan industri bersuhu tinggi, dan bidang energi baru, stabilitas suhu tinggi serta sifat mekanis material sama-sama kritis. Prepreg serat karbon unidirectional tahan panas tinggi (prepreg serat karbon unidirectional tahan panas tinggi A-18) didasarkan pada sistem resin epoksi tahan panas khusus, dan dapat dipilih secara fleksibel sesuai kebutuhan ketahanan panas dari produksi pelanggan. Produk ini mempertahankan keunggulan kekuatan tinggi dan ringan dari prepreg serat karbon unidirectional, sekaligus menjaga kinerja yang stabil di lingkungan bersuhu tinggi. Untuk memberikan solusi material bagi komponen hot end aerospace, komponen struktural tungku industri, peralatan bersuhu tinggi energi baru, dll., dengan kombinasi "ketahanan suhu tinggi + keandalan struktural", sehingga mampu mengatasi hambatan aplikasi prepreg serat karbon tradisional yang rentan mengalami kegagalan pada suhu tinggi.

Keunggulan utama: Jaminan multidimensi terhadap stabilitas suhu tinggi, kustomisasi fleksibel, dan adaptasi menyeluruh untuk semua skenario

1. Sistem resin epoksi tahan panas tinggi, mengatasi masalah penurunan kinerja pada suhu ekstrem

Sorotan teknologi utama dari pre-preg serat karbon unidireksional tahan suhu tinggi A-18 terletak pada sistem resin epoksi khusus yang tahan suhu tinggi, yang berbeda dari kelemahan resin epoksi biasa yang mudah melunak dan terurai di atas 120 ℃. Sistem ini mencapai peningkatan lompatan dalam kinerja tahan panas melalui optimasi struktur molekul dan inovasi aditif tahan suhu tinggi. Pertama, sistem ini menggunakan resin epoksi aromatik sebagai matriks, dengan struktur cincin benzena yang stabil dalam rantai molekul, yang secara signifikan dapat meningkatkan suhu dekomposisi termal resin; Kedua, ditambahkan pengisi tahan suhu tinggi berskala nano (seperti boron nitrida dan aluminium oksida) untuk meningkatkan kekakuan dan ketahanan rayap (creep resistance) resin pada suhu tinggi; Ketiga, digunakan agen penguat tahan suhu tinggi untuk memastikan bahwa pre-preg membentuk struktur jaringan silang yang padat setelah pencetakan suhu tinggi, sehingga lebih meningkatkan stabilitas termalnya.

Produk dapat dipilih secara fleksibel untuk tahan suhu tinggi sesuai kebutuhan pelanggan. Kisaran toleransi konvensional mencakup 150 ℃ -300 ℃, dan versi khusus yang dikustomisasi dapat melebihi 350 ℃. Produk ini dapat digunakan dalam jangka panjang (lebih dari 1000 jam) pada suhu yang sesuai, dengan tingkat retensi kinerja mekanik masih di atas 85%. Berdasarkan pengujian otoritatif, material komposit yang terbuat dari A-18 prepreg memiliki laju redaman kekuatan tarik 0 ° hanya 5% (prepreg biasa melebihi 30%) dan laju redaman modulus lentur kurang dari 8% dalam lingkungan suhu tinggi 200 ℃, sepenuhnya memenuhi persyaratan operasi jangka panjang pada suhu tinggi di kompartemen mesin aerospace, tungku industri, dan skenario lainnya. Pada saat yang sama, memastikan distribusi serat karbon dan resin tahan suhu tinggi yang merata guna menghindari titik lemah pada kinerja suhu tinggi akibat kepadatan lokal yang tidak mencukupi, serta menjamin stabilitas struktural keseluruhan.

2. Penguatan struktur serat unidireksional, memenuhi persyaratan ganda terhadap suhu tinggi dan sifat mekanis

Sebagai bahan pre-impregnasi serat karbon unidireksional, A-18 mengadopsi susunan serat karbon unidireksional dengan kelurusan tinggi, dengan konsistensi arah serat lebih dari 99,8%, yang dapat memaksimalkan sifat mekanis aksial serat karbon serta mempertahankan kapasitas daya dukung yang sangat baik bahkan dalam lingkungan suhu tinggi. Berdasarkan pengujian, pada suhu ruangan, kekuatan tarik 0° bahan pre-impregnasi A-18 dapat mencapai lebih dari 2500 MPa, dan modulus tarik 0° melebihi 180 GPa; Pada suhu tinggi 250 °C, kekuatan tariknya masih dapat dipertahankan hingga 2100 MPa dan modulus tariknya tetap pada 150 GPa, jauh melampaui tingkat kinerja material tahan panas biasa.

Karakteristik "stabilitas suhu tinggi + kekuatan tinggi" ini memberikan keunggulan signifikan dalam komponen struktural penahan beban bersuhu tinggi: di bidang kedirgantaraan, ketika digunakan pada nacelle mesin pesawat dan komponen sistem propulsi roket, material ini mampu menahan radiasi suhu tinggi dan benturan aliran udara selama operasi mesin, menghindari kegagalan struktural yang disebabkan pelunakan material; Di bidang peralatan industri, rangka penyangga yang digunakan pada tungku bersuhu tinggi dan komponen penghantar peralatan perlakuan panas dapat mempertahankan kekakuan dalam lingkungan suhu tinggi yang berkelanjutan, mengurangi kecelakaan produksi yang disebabkan deformasi material. Selain itu, struktur serat satu arah juga memiliki ketahanan lelah yang sangat baik, dengan masa pakai lebih dari 10 tahun di bawah beban siklik suhu tinggi (seperti siklus pemanasan dan pendinginan pada tungku industri), yaitu 50% lebih lama dibandingkan material logam tahan suhu tinggi biasa.

3. Kemampuan adaptasi proses yang kuat untuk memenuhi beragam kebutuhan produksi komponen suhu tinggi

Meskipun berfokus pada skenario suhu tinggi, A-18 pre-preg serat karbon unidirectional tahan panas tetap menjaga kompatibilitas proses yang sangat baik dan kompatibel dengan proses manufaktur material komposit utama seperti pencetakan dengan tekanan panas, pencetakan kompresi, dan pencetakan lilit. Perusahaan tidak perlu memodifikasi peralatan produksi suhu tinggi, sehingga mengurangi ambang penerapan

• Pencetakan dengan penekanan panas: Cocok untuk komponen aerospace dengan persyaratan presisi dan kinerja yang sangat tinggi (seperti bagian berbentuk perifer mesin), dikendalikan oleh suhu dan tekanan tinggi (suhu dapat menyesuaikan toleransi suhu prepreg, tekanan 0,8-1,5 MPa), resin tahan panas sepenuhnya meresap ke dalam serat karbon. Setelah proses pencetakan, kehalusan permukaan komponen tinggi, dan tingkat cacat internal kurang dari 0,5%, memastikan konsistensi kinerja pada suhu tinggi.
• Perbentukan kompresi: cocok untuk komponen industri standar bersuhu tinggi (seperti sambungan pipa suhu tinggi dan aksesori tungku), dengan efisiensi cetak yang tinggi, waktu produksi per batch dapat dikendalikan dalam rentang 40-60 menit, dan akurasi ukuran komponen dapat dikontrol secara tepat (kesalahan ± 0,2 mm), memenuhi kebutuhan perakitan peralatan industri serta mengurangi tahapan pemrosesan selanjutnya.
• Pembentukan Lilitan: Cocok untuk komponen silindris seperti pipa suhu tinggi dan bejana tekan, serat karbon diorientasikan dan disusun melalui teknologi winding, sehingga memungkinkan komponen memiliki kapasitas daya tahan suhu tinggi yang sangat baik baik dalam arah aksial maupun keliling. Sebagai contoh, ketika digunakan untuk pipa uap suhu tinggi, pipa yang dilapisi dapat menahan suhu tinggi hingga 280 ℃ dan tekanan 30 MPa, memenuhi kebutuhan transportasi suhu tinggi di bidang energi.

Selain itu, produk ini memiliki stabilitas penyimpanan yang sangat baik dan dapat disimpan lebih dari 6 bulan dalam lingkungan bersuhu rendah -18 ℃. Setelah dikeluarkan, produk dapat langsung dimasukkan ke proses molding suhu tinggi tanpa pemanasan ulang yang lama, mencegah pengawetan resin secara prematur atau penurunan kinerja, serta menjaga kelangsungan produksi.

4. Layanan kustomisasi untuk memperluas batas aplikasi pada skenario suhu tinggi

Prepreg serat karbon satu arah tahan suhu tinggi A-18 menyediakan layanan kustomisasi komprehensif dengan "kebutuhan pelanggan sebagai fokus utama", memperluas batasan aplikasi dalam skenario bersuhu tinggi:

• Kustomisasi ketahanan suhu tinggi: Selain kisaran konvensional 150 ℃ -300 ℃, model khusus dengan ketahanan suhu lebih tinggi (seperti 350 ℃, 400 ℃) dapat dikembangkan sesuai kebutuhan khusus pelanggan. Sebagai contoh, bahan preimpregnasi tahan 350 ℃ dapat dikustomisasi untuk industri aerospace agar mampu beradaptasi dengan lingkungan suhu ekstrem pada mesin roket.
• Kustomisasi spesifikasi dan lebar: Mendukung kustomisasi kepadatan permukaan serat karbon (50g/㎡ -300g/㎡) dan lebar (0,8m-1,5m), seperti kustomisasi prepeg lebar 1,5m dengan gramatur tinggi (300g/㎡) untuk tungku industri besar, mengurangi jumlah penyambungan komponen serta menurunkan risiko kinerja pada sambungan saat suhu tinggi; Kustomisasi prepeg ultra-tipis 50g/㎡ untuk komponen elektronik presisi bersuhu tinggi, mencapai ringan dan miniaturisasi sekaligus memastikan ketahanan terhadap suhu tinggi.
• Kustomisasi fungsi resin: Komponen tambahan tahan api, tahan korosi, dan komponen fungsional lainnya dapat ditambahkan ke sistem resin tahan suhu tinggi. Misalnya, prepreg fungsi ganda "tahan suhu tinggi + tahan korosi" dapat dikustomisasi untuk peralatan bersuhu tinggi di industri kimia, yang mampu menahan baik suhu tinggi maupun erosi media kimia; prepreg "tahan suhu tinggi + asap racun rendah" dapat dikustomisasi untuk industri aerospace guna memenuhi persyaratan keselamatan di lingkungan ekstrem.

5. Desain diferensiasi, membangun hambatan kompetitif di pasar material tahan suhu tinggi

• Diferensiasi teknologi: Teknologi modifikasi antarmuka serat karbon resin tahan suhu tinggi yang dikembangkan secara mandiri meningkatkan kekuatan ikatan antarmuka antara resin dan serat sebesar 40% pada suhu tinggi, mengatasi masalah pengelupasan antarmuka pada suhu tinggi yang rentan terjadi pada pre-preg tahan suhu tinggi konvensional; pada saat yang sama, melalui optimasi formula, sambil meningkatkan ketahanan terhadap suhu tinggi, viskositas resin dikendalikan dalam kisaran yang sesuai untuk memastikan kelancaran proses dan menghindari cacat cetak akibat viskositas resin yang berlebihan.
• Diferensiasi biaya: Melalui produksi skala besar dan optimalisasi rantai pasok, sambil memastikan kinerja tahan suhu tinggi, biaya produk konvensional dikendalikan di bawah rata-rata industri sebesar 15%, terutama dalam skenario yang sensitif terhadap biaya seperti peralatan industri suhu tinggi dan energi baru, sehingga lebih kompetitif di pasar serta membantu pelanggan mengurangi biaya material untuk komponen suhu tinggi.
• Diferensiasi layanan: Menyediakan layanan terpadu "bahan+proses+purna jual", memberikan solusi parameter proses pembentukan suhu tinggi yang ditargetkan bagi pelanggan, serta membantu menyelesaikan permasalahan teknis dalam produksi; Pada saat yang sama, membangun mekanisme pelacakan purna jual, secara berkala melakukan tindak lanjut penggunaan oleh pelanggan, mengoptimalkan kinerja produk berdasarkan masukan, dan meningkatkan loyalitas pelanggan.