A-18 жоғары температураға төзімді бір бағыттағы көміртек талшығының пропреги

Жоғары температураға төзімді бір бағыттағы көміртек талшығы бар прег (A-18): экстремалды жоғары температуралық жағдайлардағы құрылымдық өнімділіктің қорғаушысы

Аэроғарыштық қозғалтқыштың шеткі бөлшектері, өнеркәсіптік жоғары температуралық жабдықтар және жаңартылған энергетика салаларындағы сияқты экстремалды жоғары температуралық орталарда материалдардың жоғары температура тұрақтылығы мен механикалық қасиеттері бірдей маңызды. Жоғары температураға төзімді бір бағыттағы көміртек талшықты прег (A-18 жоғары температураға төзімді бір бағыттағы көміртек талшықты прег) арнайы жоғары температураға төзімді эпоксидті шайыр жүйесі негізінде жасалған және тұтынушының өндіріс қажеттіліктеріне сәйкес жоғары температураға төзімділікті икемді түрде таңдауға болады. Бұл бір бағыттағы көміртек талшықты прегтің жоғары беріктігі мен жеңілдігінің артықшылықтарын сақтайды және жоғары температуралық ортада тұрақты өнімділікті қамтамасыз етеді. Аэроғарыштық ыстық аяқ бөлшектері, өнеркәсіптік пештің құрылымдық бөлшектері, жаңартылған энергетиканың жоғары температуралық жабдықтары сияқты "жоғары температураға төзімділік + құрылымдық сенімділік" материалдық шешімдерін ұсыну үшін дайындалған және жоғары температурада бұзылуға бейім дәстүрлі көміртек талшықты прегтің қолдану шектеуін жеңу мақсатын көздейді.

Негізгі артықшылықтар: Жоғары температурада тұрақтылықтың көп деңгейлі кепілдігі, икемді түрде баптау мүмкіндігі және барлық сценарийлерге лайықталу

1. Жоғары температураға төзімді эпоксидті шайыр жүйесі, экстремалды жоғары температурада өнімділіктің төмендеу проблемасын жеңіп шықты

A-18 жоғары температураға төзімді бір бағыттағы көміртек талшықты прегрегінің негізгі технологиялық ерекшелігі арнайы жоғары температураға төзімді эпоксидті шайыр жүйесінде жатыр, бұл 120 ℃-тан жоғары қыздырғанда оңай жұмсарып және ыдырауға бейім әдеттегі эпоксидті шайырлардың кемшіліктерінен өзгеше. Бұл жүйе молекулалық құрылымның оптимизациясы мен жоғары температураға төзімді қоспалардың инновациялық әзірлемесі арқылы жоғары температурадағы өнімділікті сатылап жақсартуды қамтамасыз етеді. Біріншіден, матрица ретінде ароматтық эпоксидті шайыр пайдаланылады, оның молекулалық тізбегіндегі тұрақты бензол сақиналары шайырдың жылулық ыдырау температурасын айтарлықтай көтереді; Екіншіден, жоғары температурада шайырдың қаттылығын және созылуға төзімділігін арттыру үшін наноөлшемді жоғары температураға төзімді толтырғыштар (мысалы, бор нитриді мен алюминий тотығы) қосылады; Үшіншіден, прегрегің жоғары температурада формаланғаннан кейін тығыз көлденең байланысқан құрылым қалыптасуын қамтамасыз ету үшін жоғары температурада қатаятын қатырғыштар қолданылады, бұл оның жылулық тұрақтылығын одан әрі арттырады.

Бұйымды тұтынушылардың қажеттіліктеріне сәйкес жоғары температураға төзімділік бойынша икемді түрде таңдауға болады. Стандарттық дәлсіздік ауқымы 150 ℃ -300 ℃ аралығын қамтиды, ал ерекше тапсырыс бойынша жасалған нұсқасы 350 ℃-тан жоғары болуы мүмкін. Оны сәйкес температурада ұзақ уақыт (1000 сағаттан астам) пайдалануға болады, сонымен қатар механикалық қасиеттердің сақталу деңгейі 85%-дан төмен болмайды. Болатын тексерулерге сәйкес, A-18 препрегінен жасалған композит материал 200 ℃ жоғары температуралық ортада 0°-та созылу беріктігінің өшу деңгейі тек 5% құрайды (қалыпты препрег 30%-дан асады), иілу модулінің өшу деңгейі 8%-дан төмен, бұл әуежаңғы двигатель бөлімдері, өнеркәсіптік пештер және басқа да жағдайларда ұзақ уақыт жоғары температурада жұмыс істеу талаптарын толық қанағаттандырады. Сонымен қатар, көміртегі талшығы мен жоғары температураға төзімді шайырдың біркелкі таралуын қамтамасыз ету үшін жергілікті тығыздықтың жеткіліксіздігінен туындайтын жоғары температуралық өнімділіктің әлсіз нүктелерінен құтылу керек және жалпы құрылымдық тұрақтылықты қамтамасыз ету керек.

2. Бір бағытты талшық құрылымының екі жағдайда да жоғары температура мен механикалық қасиеттер талаптарын қамтамасыз етуі

Бір бағытты көміртегі талшығының прегі ретінде A-18 жоғары түзулерге ие көміртегі талшығының бір бағытта орналасуын қолданады, онда талшық бағытының сәйкестігі 99,8% асады, бұл көміртегі талшықтарының осьтік механикалық қасиеттерін максималды пайдалануға және жоғары температуралық ортада да жақсы салмақтың шыдамдылығын сақтауға мүмкіндік береді. Зерттеулер нәтижесінде олай болды: қалыпты температурада A-18 прегінің 0° сығылу беріктігі 2500 МПа-ден астам, ал 0° сығылу модулі 180 ГПа-ден асады; 250 ℃ жоғары температурада оның созылу беріктігі әлі де 2100 МПа-ды, ал созылу модулі 150 ГПа-ды құрайды, бұл қарапайым жоғары температураға төзімді материалдардың өнімділігін анағұрлым асып түседі.

"Жоғары температура тұрақтылығы + жоғары беріктік" деген сипаттама оны жоғары температурада жұмыс істейтін құрылымдық элементтерде маңызды артықшылықтармен қамтамасыз етеді: әуе-кеңістік саласында ұшақ двигателінің қораптары мен зымыран қозғалтқыш жүйесінің бөлшектерінде қолданылған кезде двигательдің жұмыс істеуі кезіндегі жоғары температуралық сәулелену мен ауа ағынының соққысына шыдай алады, материалдың жұмсаруынан болатын құрылымдық сынуды болдырмау үшін; Өнеркәсіптік жабдық саласында жоғары температуралық пештер үшін қолданылатын тіреуіш рама мен жылумен өңдеу жабдықтарының тасымалдау компоненттері ұзақ уақыт бойы жоғары температура жағдайында қаттылығын сақтай алады, материалдың деформациялануынан туындайтын өндірістік апаттарды азайтады. Сонымен қатар, бір бағыттағы талшық құрылымы жоғары температуралық циклдық жүктеме кезінде (өнеркәсіптік пештердің қыздыру-салқындау циклы сияқты) 10 жылдан астам қызмет ету мерзімімен ерекшеленетін өте жақсы шаршауға төзімділікке ие, бұл қарапайым жоғары температураға төзімді метал материалдарына қарағанда 50% ұзақ.

3. Жоғары температуралық компоненттердің әртүрлі өндіріс қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін күшті процесске бейімделу қабілеті

Жоғары температуралық жағдайларға назар аударса да, A-18 жоғары температураға төзімді бір бағыттағы көміртек талшықты прег сияқты негізгі композит материалдарды өндірудің ыстық престеу формалдау, компрессиялық формалдау және орама формалдау сияқты негізгі процестерімен үйлесімді болып, өте жақсы технологиялық үйлесімділікті сақтайды. Кәсіпорындардың жоғары температуралық өндіріс жабдықтарын өзгертуіне қажеттілік жоқ, бұл қолдану порогын төмендетеді

• Ыстық престеу формалдау: Өте жоғары дәлдік пен өнімділік талаптары бар әуежай компоненттеріне (мысалы, қозғалтқыштың шеткі бөлшектері) сәйкес келеді, жоғары температура мен қысым астында басқарылады (температура препрегтің температуралық төзімділігіне сәйкес келеді, қысым 0,8-1,5 МПа), ыстыққа төзімді смола көміртек талшығына толығымен сіңіріледі. Пісіруден кейін бөлшектің беті жылып тұрады, ішкі ақаулар деңгейі 0,5%-дан аспайды, бұл жоғары температурада үздіксіз өнімділікті қамтамасыз етеді.
• Пресс пішіндеу: стандартталған өнеркәсіптік жоғары температуралық компоненттерге (мысалы, жоғары температуралық құбырлардың қосылу орындары мен пештің сақиналары) сәйкес келеді, пісірудің жоғары өнімділігіне ие, жеке партияны өндіру уақыты 40-60 минут ішінде бақыланады, ал бөлшектің өлшемдік дәлдігі дәл бақыланады (қате ± 0,2 мм), бұл өнеркәсіптік жабдықтарды жинау қажеттілігін қанағаттандырады және кейінгі өңдеу сатыларын азайтады.
• Орамалы пісіру: Жоғары температуралық құбырлар мен қысымды ыдыстар сияқты цилиндрлік компоненттерге сәйкес келеді, көміртек талшығы орама технологиясы арқылы бағытталып және орналастырылады, бұл компоненттердің осьтік және шеңберлік бағыттарда өте жақсы жоғары температуралық жүктеме өткізу қабілетіне ие болуын қамтамасыз етеді. Мысалы, жоғары температуралық будың құбырлары үшін қолданылғанда, орамаланған құбырлар 280 ℃ жоғары температураны және 30 МПа қысымды шыдай алады, энергетика саласындағы жоғары температуралық тасымалдау қажеттіліктерін қанағаттандырады.

Сонымен қатар, өнімнің сақтау тұрақтылығы өте жақсы, оны -18 ℃ төменгі температуралық ортада 6 айдан астам уақыт сақтауға болады. Шығарылғаннан кейін қайтадан қыздырудың ұзақ уақыт қажетсін етпей, тез арада жоғары температуралық пісіру процесіне енгізуге болады, шайырдың ерте қатуын немесе өнімнің сапасының төмендеуін болдырмауға мүмкіндік береді және өндірістің үздіксіздігін қамтамасыз етеді.

4. Жоғары температуралық жағдайлардың қолданылу шекараларын кеңейту үшін тапсырыс бойынша қызмет көрсету

A-18 жоғары температураға төзімді бір бағыттағы көміртек талшықты прег сәйкес «тұтынушылардың қажеттілігі – негіз» тұжырымдамасына жоғары температуралық жағдайларды қолдану шеңберін одан әрі кеңейтуге мүмкіндік беретін толықтай дайындалған жобаларды ұсынады:

• Жоғары температураға төзімділікті тиесілі түрде өзгерту: 150 ℃ -300 ℃ аралығындағы әдеттегі диапазондардан тыс, 350 ℃ немесе 400 ℃ сияқты жоғарырақ температураға төзімділікпен модельдерді пайдаланушылардың ерекше сценарийлеріне сәйкес дайындауға болады. Мысалы, ракета қозғалтқыштарының экстремалды жоғары температуралық ортасына бейімделу үшін 350 ℃ төзімділігі бар прег материалдарын әуежай өнеркәсібі үшін тапсырыс бойынша жасауға болады.
• Сипаттамалар мен енін тапсырыс бойынша дайындау: Көміртек талшықтың беттік тығыздығын (50 г/м² - 300 г/м²) және енін (0,8 м - 1,5 м) түзетуге мүмкіндік береді, мысалы, үлкен өнеркәсіптік пештер үшін 1,5 м еніндегі жоғары граммажды (300 г/м²) прег-ті түзету арқылы бөлшектердің біріктіру санын азайту және жоғары температурада біріктірудің өнімділігіне қауіп-қатерді төмендету; дәл электронды жоғары температуралық компоненттер үшін 50 г/м² өте жұқа прег-ті түзету арқылы жеңілдету мен миниатюризациялауды қамтамасыз ету және жоғары температураға төзімділікті сақтау.
• Шайыр функциясын түзету: Қосымша от баяулататын, коррозияға төзімді және басқа да функционалды компоненттерді температураға төзімді смола жүйесіне қосуға болады. Мысалы, химия өнеркәсібіндегі жоғары температуралық жабдықтар үшін «жоғары температураға төзімді + коррозияға төзімді» екі функциялы прег-ті тиімдестіруге болады, ол жоғары температураны және химиялық ортаның әсерін де шыдай алады; Әуе-космостық өнеркәсіп үшін «жоғары температураға төзімді + түтіні аз улы» прег-ті экстремалды орталардағы қауіпсіздік талаптарын сақтау үшін тиімдестіруге болады.

5. Айырмашылықты дизайндау, жоғары температуралық материалдар нарығында бәсекеге қабілеттілікті қамтамасыз ету

• Технологиялық айырмашылық: Өз бетінше жасалған «жоғары температураға төзімді шайыр көміртек талшық интерфейсін модификациялау технологиясы» шайыр мен талшық арасындағы интерфейстік байланыстың беріктігін жоғары температурада 40% арттырады, бұл дәстүрлі жоғары температураға төзімді прег-та жиі кездесетін жоғары температурадағы интерфейстің күйреу проблемасын шешеді; Сонымен қатар, формула оптимизациясы арқылы жоғары температураға төзімділікті жақсарту кезінде шайырдың тұтқырлығы өңдеу үшін қажетті диапазонда ұсталады, бұл сұйықтық қасиетін қамтамасыз етеді және шайыр тұтқырлығының артуына байланысты пішіндеу кемшіліктерінен қорғайды.
• Құнның дифференциациясы: Үлкен көлемді өндіру және тізбекті тарату арқылы температураның жоғары көрсеткіштерін қамтамасыз ете отырып, дәстүрлі өнімдердің құны өнеркәсіптік орташа деңгейден 15% төмен болып ұсталады, әсіресе өнеркәсіптік жоғары температуралық жабдықтар мен жаңа энергетика сияқты құнына сезімтал сценарийлерде нарықта бәсекеге қабілеттілікті арттырады және жоғары температуралық компоненттердің материалдық құнын төмендетуге көмектеседі.
• Қызметтің айырмашылығы: "Материалдар+процестер+кепілдік кезіндегі қызмет" интеграцияланған қызметін ұсыну, клиенттерге бағытталған жоғары температуралық пішіндеу процесі параметрлерінің шешімдерін беру және өндірістегі техникалық мәселелерді шешуге көмектесу; сонымен қатар, кепілдік кезіндегі бақылау механизмін құру, клиенттердің пайдалануын ретімен тексеру, пікірлерге сүйене отырып өнімнің өнімділігін жақсарту және клиенттердің сатып алуға байланыстылығын нығайту.