Preimpregnato unidirezionale in fibra di carbonio ad alta resistenza termica A-18

Prepreg in fibra di carbonio unidirezionale resistente alle alte temperature (A-18): Garante delle prestazioni strutturali in scenari di altissima temperatura

In ambienti estremamente ad alta temperatura, come componenti periferici di motori aerospaziali, apparecchiature industriali ad alta temperatura e settori dell'energia nuova, la stabilità termica e le proprietà meccaniche dei materiali sono ugualmente critiche. Il prepreg in fibra di carbonio unidirezionale resistente alle alte temperature (prepreg in fibra di carbonio unidirezionale A-18 resistente alle alte temperature) si basa su un sistema specifico di resina epossidica resistente alle alte temperature ed è disponibile in opzioni flessibili di resistenza termica in base alle esigenze produttive del cliente. Mantiene i vantaggi tipici del prepreg in fibra di carbonio unidirezionale, ovvero l'elevata resistenza e il peso leggero, garantendo al contempo prestazioni stabili in condizioni di alta temperatura. Offre così soluzioni materiali per componenti caldi aerospaziali, componenti strutturali di forni industriali, apparecchiature ad alta temperatura per l'energia nuova, ecc., con caratteristiche di "resistenza termica + affidabilità strutturale", superando il limite applicativo dei tradizionali prepreg in fibra di carbonio soggetti a cedimenti termici a elevate temperature.

Vantaggi principali: Garanzia multimensionale di stabilità alle alte temperature, personalizzazione flessibile e adattamento a tutti gli scenari

1. Sistema di resina epossidica resistente alle alte temperature, che supera il problema del degrado delle prestazioni in condizioni di temperatura estremamente elevata

L'evidenziazione tecnologica principale del prepreg in fibra di carbonio unidirezionale resistente alle alte temperature A-18 risiede nel sistema dedicato di resina epossidica resistente alle alte temperature, che si differenzia dai difetti delle comuni resine epossidiche soggette ad ammorbidimento e decomposizione oltre i 120 ℃. Questo sistema raggiunge un miglioramento a balzi nelle prestazioni termiche grazie all'ottimizzazione della struttura molecolare e all'innovazione di additivi resistenti alle alte temperature. In primo luogo, utilizza una resina epossidica aromatica come matrice, con strutture di anelli benzenici stabili nelle catene molecolari, capaci di aumentare significativamente la temperatura di decomposizione termica della resina; in secondo luogo, aggiunge cariche nanometriche resistenti alle alte temperature (come nitruro di boro e ossido di alluminio) per potenziare la rigidità e la resistenza al creep della resina a temperature elevate; in terzo luogo, impiega agenti indurenti ad alte temperature, garantendo che il prepreg formi una struttura reticolata densa dopo la stampaggio a caldo, migliorandone ulteriormente la stabilità termica.

Il prodotto può essere selezionato in modo flessibile in base alle esigenze del cliente per resistenza alle alte temperature. La gamma di tolleranza convenzionale copre da 150 ℃ a 300 ℃, mentre la versione speciale su misura può superare i 350 ℃. Può essere utilizzato a lungo (più di 1000 ore) alla temperatura corrispondente, mantenendo ancora un tasso di conservazione delle prestazioni meccaniche superiore all'85%. Secondo test autorevoli, il materiale composito realizzato con il prepreg A-18 presenta un tasso di attenuazione della resistenza a trazione a 0 ° di soltanto il 5% (mentre quello dei prepreg ordinari supera il 30%) e un tasso di attenuazione del modulo flessionale inferiore all'8% in un ambiente ad alta temperatura di 200 ℃, soddisfacendo pienamente i requisiti di servizio a lungo termine ad alta temperatura nei vani motore aerospaziali, forni industriali e altre applicazioni. Al contempo, si garantisce una distribuzione uniforme della fibra di carbonio e della resina resistente al calore, evitando punti deboli nelle prestazioni termiche causati da densità locali insufficienti e assicurando la stabilità strutturale complessiva.

2. Potenziamento della struttura a fibra unidirezionale, che soddisfa i requisiti duali di alte temperature e proprietà meccaniche

Come prepreg in fibra di carbonio unidirezionale, A-18 adotta un allineamento unidirezionale di fibre di carbonio ad alta rettilineità, con una coerenza direzionale delle fibre superiore al 99,8%, massimizzando così le proprietà meccaniche assiali delle fibre di carbonio e mantenendo un'elevata capacità portante anche in ambienti ad alta temperatura. I test hanno dimostrato che, a temperatura ambiente, la resistenza a trazione a 0° del prepreg A-18 può raggiungere oltre 2500 MPa, mentre il modulo di trazione a 0° supera i 180 GPa; a una temperatura elevata di 250 °C, la resistenza a trazione si mantiene ancora a 2100 MPa e il modulo di trazione a 150 GPa, valori ben superiori alle prestazioni dei comuni materiali resistenti alle alte temperature.

Questa caratteristica di "stabilità ad alta temperatura + elevata resistenza" le conferisce significativi vantaggi nei componenti strutturali portanti ad alta temperatura: nel settore aerospaziale, quando utilizzata nei cassoni dei motori degli aerei e nei componenti dei sistemi di propulsione dei razzi, può resistere alla radiazione termica e all'impatto del flusso d'aria durante il funzionamento del motore, evitando cedimenti strutturali causati dall'ammorbidimento del materiale; nel campo delle attrezzature industriali, il telaio di supporto utilizzato per forni ad alta temperatura e i componenti di trasporto degli impianti di trattamento termico possono mantenere la rigidità in ambienti ad alta temperatura prolungata, riducendo gli incidenti produttivi causati dalla deformazione del materiale. Inoltre, la struttura a fibra unidirezionale presenta anche un'eccellente resistenza alla fatica, con una durata superiore ai 10 anni sotto carichi ciclici ad alta temperatura (ad esempio il ciclo di riscaldamento e raffreddamento dei forni industriali), il 50% più lunga rispetto ai comuni materiali metallici resistenti alle alte temperature.

3. Elevata adattabilità del processo per soddisfare le diverse esigenze produttive di componenti ad alta temperatura

Nonostante si concentri su scenari ad alta temperatura, il prepreg in fibra di carbonio unidirezionale resistente alle alte temperature A-18 mantiene comunque un'eccellente compatibilità di processo ed è compatibile con i principali processi di produzione di materiali compositi come la termoformatura, la stampaggio a compressione e lo avvolgimento. Non è necessario che le aziende modifichino l'equipaggiamento per la produzione ad alta temperatura, riducendo così la soglia di applicazione

• Termoformatura: Adatto per componenti aerospaziali con requisiti estremamente elevati di precisione e prestazioni (ad esempio parti sagomate periferiche del motore), controllato da alta temperatura e alta pressione (la temperatura può corrispondere alla tolleranza termica del prepreg, pressione 0,8-1,5 MPa), la resina resistente alle alte temperature è completamente impregnata nella fibra di carbonio. Dopo la formatura, l'levigatezza superficiale del componente è molto elevata e la percentuale di difetti interni è inferiore allo 0,5%, garantendo prestazioni costanti a temperature elevate.
• Stampaggio a compressione: adatto per componenti industriali standardizzati ad alta temperatura (ad esempio giunti per tubazioni ad alta temperatura e accessori per forni), con elevata efficienza di stampaggio, il tempo di produzione per singolo lotto può essere controllato entro 40-60 minuti e la precisione dimensionale dei componenti può essere accuratamente controllata (errore ± 0,2 mm), soddisfacendo le esigenze di assemblaggio delle apparecchiature industriali e riducendo i passaggi successivi di lavorazione.
• Formatura a avvolgimento: Adatto a componenti cilindrici come tubazioni ad alta temperatura e recipienti a pressione, la fibra di carbonio è orientata e disposta mediante tecnologia di avvolgimento, consentendo ai componenti di avere un'eccellente capacità portante ad alta temperatura sia in direzione assiale che circonferenziale. Ad esempio, quando utilizzato per condotte del vapore ad alta temperatura, le tubazioni avvolte possono resistere a una temperatura di 280 ℃ e a una pressione di 30 MPa, soddisfacendo le esigenze di trasporto ad alta temperatura nel settore energetico.

Inoltre, il prodotto presenta un'eccellente stabilità di stoccaggio e può essere conservato per oltre 6 mesi in un ambiente a bassa temperatura di -18 ℃. Dopo l'estrazione, può essere sottoposto al processo di stampaggio ad alta temperatura senza necessità di riscaldamento prolungato, evitando la polimerizzazione prematura della resina o il degrado delle prestazioni e garantendo la continuità produttiva.

4. Servizi personalizzati per espandere i confini applicativi in scenari ad alta temperatura

Il prepreg in fibra di carbonio unidirezionale resistente ad alte temperature A-18 offre servizi personalizzati completi con "le esigenze del cliente al centro", espandendo ulteriormente i confini applicativi in scenari ad alta temperatura:

• Personalizzazione della resistenza alle alte temperature: Oltre al range convenzionale di 150 ℃ -300 ℃, possono essere sviluppati modelli personalizzati con resistenza termica superiore (ad esempio 350 ℃, 400 ℃) in base a requisiti specifici del cliente. Ad esempio, per il settore aerospaziale possono essere personalizzati materiali preimpregnati resistenti a 350 ℃, adatti all'ambiente estremamente caldo dei motori dei razzi.
• Personalizzazione di specifiche e larghezza: Supporta la personalizzazione della densità superficiale in fibra di carbonio (50 g/㎡ - 300 g/㎡) e della larghezza (0,8 m - 1,5 m), ad esempio personalizzando un prepreg largo 1,5 m con grammatura elevata (300 g/㎡) per forni industriali di grandi dimensioni, riducendo il numero di giunzioni tra componenti e abbassando il rischio di prestazioni compromesse dovute alle giunzioni ad alta temperatura; personalizza prepreg ultra-sottile da 50 g/㎡ per componenti elettronici di precisione resistenti alle alte temperature, permettendo leggerezza e miniaturizzazione pur garantendo resistenza al calore.
• Personalizzazione della funzione della resina: Al sistema di resina resistente alle alte temperature possono essere aggiunti ulteriori componenti funzionali ritardanti di fiamma e resistenti alla corrosione. Ad esempio, può essere personalizzato un prepreg con doppia funzione "resistente alle alte temperature+resistente alla corrosione" per apparecchiature ad alta temperatura nel settore chimico, in grado di sopportare sia alte temperature che l'erosione da agenti chimici; è possibile personalizzare un prepreg "resistente alle alte temperature+a bassa emissione di fumo tossico" per il settore aerospaziale, soddisfacendo i requisiti di sicurezza in ambienti estremi.

5. Progettazione differenziata, creazione di barriere competitive nel mercato dei materiali resistenti alle alte temperature

• Differenziazione tecnologica: La tecnologia indipendentemente sviluppata di "modifica dell'interfaccia in fibra di carbonio con resina resistente alle alte temperature" aumenta del 40% la resistenza dell'adesione tra resina e fibra a temperature elevate, risolvendo il problema del distacco interfacce a caldo che si verifica facilmente nei prepreg tradizionali resistenti alle alte temperature; allo stesso tempo, grazie all'ottimizzazione della formulazione, migliorando la resistenza al calore, la viscosità della resina viene mantenuta entro un intervallo appropriato per garantire la fluidità durante il processo ed evitare difetti di formatura causati da eccessiva viscosità della resina.
• Differenziazione dei costi: Attraverso la produzione su larga scala e l'ottimizzazione della catena di approvvigionamento, garantendo al contempo prestazioni ad alta temperatura, il costo dei prodotti convenzionali è mantenuto al di sotto della media industriale del 15%, in particolare in scenari sensibili ai costi come l'equipaggiamento industriale ad alta temperatura e le energie nuove, rendendoli più competitivi sul mercato e aiutando i clienti a ridurre i costi dei materiali per componenti ad alta temperatura.
• Differenziazione del servizio: Fornire servizi integrati di "materiali+processi+doposervizio", offrire soluzioni mirate sui parametri dei processi di formatura ad alta temperatura per i clienti e assistere nella risoluzione di problemi tecnici in produzione; allo stesso tempo, istituire un meccanismo di tracciamento post-vendita, seguire periodicamente l'utilizzo da parte dei clienti, ottimizzare le prestazioni del prodotto sulla base dei feedback ricevuti e rafforzare la fedeltà del cliente.