A-13 Хатуулагдсан урьдчилан хольсон материал

Батжруулсан нүүрстөрөгчийн шилэн утасны анхдагч хольц: динамик ачааллын нөхцөлд өндөр бат бөх чанартай нийлмэл материалын шийдэл

Урт хугацааны динамик ачаалал үзүүлэх салбарууд болох салхины энерги, шинэ энергитэй тээврийн хэрэгсэл, өндөр түвшний тоног төхөөрөмж зэрэг салбарт материалуудын хатангир, эвлэг чанар нь шууд бүрэлдэхүүн хэсгийн ажиллах хугацааг тодорхойлдог. Энэ хатангир болгосон карбоны шивээст материал нь тусгайлан хатангир болгосон смолыг гол холбогч систем болгон ашигладаг бөгөөд нэг чиглэлд чиглэсэн карбоны шивээст материал болон карбоны даавуун шивээст материалын хоёр голчлон хэрэглэгддэг хэлбэрийг хамардаг. Смол ба шивээсийн үр дүнтэй нэвтрэлт, холбоосын тусламжтайгаар хатуурчихад түүнд сайн механик чанар байхад л захидаггүй, чийгтэй халуун тогтвортой чанар нь онцлогтой бөгөөд урт хугацааны хэлбэлзэл, мөргөлдөөн зэрэг динамик ачааллын орчинд тогтвортой ажиллах боломжийг олгодог. Энэ нь салхины турбины хөвсгөр, автомашины хөндийн бүрэлдэхүүн хэсэг, өндөр түвшний механик бүтэц зэрэгт хүч чадал, хатангир чанарыг тэнцвэржүүлсэн материал сонголтыг санал болгодог бөгөөд харьцангуй их хатуу, бага хатангир чанартай уламжлалт карбоны шивээст материалаас илүү өндөр гүйцэтгэлийг хангасан.

Гол давуу тал: Тэсвэрт чанарын шилжилтийн цэг, тогтвортой ажиллагаа болон нөхцөл байдлын тохируулгын олон хэмжээст баталгаа

1. Тусгай хатууруулагч смолоор хангамжийн нөлөөгөөр материалны мөргөлдөөний эсэргүүцлийг болон ядарч муудах эсэргүүцлийг эрс нэмэгдүүлнэ

Урьдчилан идэвхжсэн материал (препрег)-ийн гол технологийн онцлог бол хатууран бэхжүүлэгч смол юм. Энгийн уламжлалт смолоос ялгаатай нь "эпоксид смол + цөм-хальс бүтэцтэй хатууруулагч + уян хатан гинжний модификатор"-ын хольцоор холимог томъёог ашигладаг ба молекулын түвшинд смолын уян хатан чанарыг сайжруулдаг: цөм-хальс бүтэцтэй хатууруулагч нь смол хатуурч дуусахад жижиг уян харимхайн бөөмс үүсгэдэг. Материалд мөргөлдөх үед эдгээр бөөмс нь мөргөлдөөний энергиийг шингээж, трещиний хурдан тархахаас сэргийлдэг; Уян хатан гинжний модификаторууд нь смолын молекул гинжний уян хатан чанарыг сайжруулж, материалын хугацаа хэтэрсэн динамик ачааллын дорх хүчдэлийн цуглуулалтыг бууруулдаг.

Эрх бүхий шалгалтаар тодорхойлсноор энэ хүчирхэгжсэн нүүрстөрөгчийн ширхэгт савласан урьдчилсан материал нь амжилттай дэвшил хангасан бөгөөд: нэг чиглэлд байрласан нүүрстөрөгчийн ширхэгт савласан урьдчилсан материалаар хийсэн найрлагын нийлмэл материал нь ердийн нүүрстөрөгчийн ширхэгт савласан урьдчилсан материалтай харьцуулахад мөргөлдөөний туяат байдлын илүү их байдал нь 60%-иас дээш, хугарах үеийн суналт нь 45% нэмэгдсэн; нүүрстөрөгчийн даавууны савласан урьдчилсан материалаар хийсэн материалын харимхайн туяат байдал нь 55%-иар сайжирсан. Динамик ачаалалд 1 сая цикл туршид туршихад механик чанарын хадгалалтын хувь 90%-оос доош буураагүй бөгөөд энэ нь ердийн савласан урьдчилсан материалаас дунджаар 75% давамгайлсан үзүүлэлт юм. Жишээлбэл, салхины турбины хөвчид энэ хүчирхэгжсэн савласан урьдчилсан материал ашигласнаар хүчтэй салхины хэлбийлтийн орчинд хөвчний ядарч хугарах нас нь 20 гаруй жил болтол сунаж, өмнөх материалтай харьцуулахад 30%-иар илүү бөгөөд цахилгаан станцын засварын зардлыг эрс бууруулдаг. Мөн энэ бүтээгдэхүүний нягтралыг 5%-иас багагүйгээр хатуу удирдан, ширхэг ба смолын жигд тархалтыг хангаж, нягтралын дутагдлаас үүдэлтэй сул туяат байдал үүсэхээс сэргийлдэг.

2. Хоёр төрлийн бүтээгдэхүүний хамгаалалт, янз бүрийн динамик ачааллын нөхцөлд шаардагдах стрессын шаардлагад нийцсэн

Бүтээгдэхүүний гэр бүлд нэг чиглэлтэй карбон ширхэгийн ба карбон ширхэгийн даавууны прег нийлмэл ордог бөгөөд компонентүүдийн стрессийн онцлог болон динамик ачааллын төрлөөс хамааран уян хатан сонгож болох бөгөөд "шаардлагын дагуу тааруулах" гэсэн давуу талыг олгодог.

• Нэг чиглэлтэй карбон ширхэгийн прег: Энэ нь өндөр шулуун чиглэлтэй нүүрстөрөгчийн ширхэгийг нэг чиглэлд байршуулсан бөгөөд, ширхэгийн чиглэлийн нийцэл 99.5%-иас дээш байдаг бөгөөд тэнхлэгийн динамик ачааллын нөхцөлд маш сайн ажилладаг. Салхины турбины хөвчний гол хэсэг, шинэ энергитэй тээврийн хэрэгслүүдийн шассийн дагуу тээврийн балка, өндөр нарийвчлалын машин тоног төхөөрөмжийн дамжуулах вал зэрэг урт хугацаагаар сунгалт ба нугалах хэлбэлзэлийг даах чадвартай детальд тохиромжтой. Түүний тэнхлэгийн эсрэг ядарсын гажилт маш сайн бөгөөд 10Hz-ийн өндөр давтамжит хэлбэлзлийн орчинд 5000 цаг тасралтгүй ажиллахдаа чухал үзүүлэлтээ алдалгүй, динамик ачааллын дорх бүтцийн тогтвортой байдлын шаардлагыг хангана.
• Нүүрстөрөгчийн ширхэгийн даавууны предпрег: Энгийн болон тавцтай эдлэлүүдийн үндсэн дээр суурилсан бөгөөд хавтгай доторх изотроп чанар илүү сайн, олон чиглэлд нь зориулсан мөргөлдөөн болон харимхайн бултийн эсрэг тэсвэрт чанар сайтай. Цахилгаан тэжээлийн сангийн мөргөлдөөний тулгуур, өндөр түвшний тоног төхөөрөмжийн холболтын зандал, салхины турбины шувуунуудын үндэс гэх мэт нарийн бүтэцтэй, жигд бус динамик ачаалал үзүүлэх детальд тохиромжтой. Эдлэлийн бүтэц нь анхдагч эдлэлийн хүчний тархалтыг сайжруулдаг. Хэрэв орон нутгийн мөргөлдөөнд өртөх үед энерги нь хурдан бүх эдлэлийн гадаргуу руу дамждаг бөгөөд орон нутгийн хугарлыг саатуулж, деталийн гэмтэлд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлдэг.

Анхдагч эдлэлийн хоёр хэлбэрийг хослуулан ашиглаж болно. Жишээ нь, салхины турбины шувууны хувьд "нэг чиглэлт анхдагч эдлэл (үндсэн балка, тэнхлэгийн хөдөлгөөний эсрэг) + эдлэлийн анхдагч эдлэл (шувууны үндэс, харимхайн мөргөлдөөний эсрэг)" гэсэн загварыг ашиглах бөгөөд энэ нь янз бүрийн хэсгийн динамик ачааллын шаардлагыг хангаж, материаллын гүйцэд чадавхийг ашигладаг.

3. Гоё чийглэг ба халуун тогтвортой байдал, нарийн үйлчилгээний орчинд тохиромжтой

Динамик ачааллын нөхцөлд ихэвчлэн чийгт халуун, өндөр болон бага температур ээлжлэн орших нарийн орчин илүүтэй тохиолддог. Устөрөгч шингэн шингээсэн нь уусмалын ус шингээх, халах хөргөх үед томордох багасах зэрэг шалтгаанаар интерфэйсийн гэмтэл үүсэх магадлалтай тул нумхаг чанар, механик шинж чанарт нь нөлөөлдөг. Харин энэхүү нумхагжуулсан карбоны шингэнт препрег нь уусмалын найрлагаа сайжруулах, нэвтрүүлэх технологийг сайжруулах замаар чийгт халуун орчинд тэсвэртэй байдаг: нумхагжуулсан уусмалд нэмсэн салхин-усны бүрэлдэхүүн нь ус шингээх хурдыг бууруулдаг. 85℃ температур, 85% харьцангуй чийгшилттэй чийгт халуун орчинд 1000 цаг зайнд орсны дараа ч боловч ус шингээх хувь нь 1.5%-иас бага байх бөгөөд энэ нь ердийн препрегийн 3% байх ажлын зах зээлийн дундаж түвшинд харьцуулахад хамаагүй доогуур байна; Мөн зэрэгцээ нь уусмал ба карбоны ширхэгийн хоорондын холбогч хүч 25%-иар нэмэгдсэн бөгөөд температурын өөрчлөлтөөс үүсэх интерфэйсийн давхаргын хойшлогдлыг үр дүнтэйгээр эсэргүүцдэг.

Хэрэглээний хувьд энэ ахиц нь ялангуяа чухал байдаг: шинэ энергийн тээврийн хэрэгслүүдийн хөндийн хэсэгт ашиглах үедээ -40 ℃-с 120 ℃ хүртэлх хэт өндөр температурын циклийг тэсвэрлэж, бороо, цас, чийглэг орчинд ч байдалын тэсвэрт чанар ба уян хатан чанарыг хадгалж чаддаг; далайн эолын турбины хөвчнүүдэд ашиглах үедээ их давстай түүдгэн, их чийгшилтэй орчны элэгдэлд тэсвэрлэж, чийгтэй халуун агаарын нөхцөлд хөвчний уян хатан чанар буурахаас сэргийлдэг. Туршилтаар илчилсэнээр бүрхэвчийн чийгтэй, халуун орчин дахь динамик ядарч муудах үеийн насыг энгийн бүрхэвчтэй харьцуулахад 40%-иар нэмэгдүүлсэн бөгөөд детальд бүх насны мөчлөгийн туршид үзүүлэлтийн найдвартай байдлыг хангасан.

4. Томоохон үйлдвэрлэлийн шаардлагыг хангахуйц боловсруулалтын технологийн боловсрын зэрэг

Энэхүү батжруулсан нүүрстөрөгчийн шилэн материал ач холбогдолтой гүйцэтгэлийн давуу талтай ч гэсэн маш сайн технологийн нийцэлтэй бөгөөд халуун дарж хэлбэржүүлэх, шахалтын хэлбэржүүлэлт, вакуум пакетын хэлбэржүүлэлт зэрэг нийтийн композит материал үйлдвэрлэх үйл явцад нийцдэг. Энэ нь компанийн нэмэлт тоног төхөөрөмжийн өөрчлөлтийг шаардахгүй бөгөөд үйлдвэрлэлийн саадыг бууруулдаг.

• Халуун дарж хэлбэржүүлэх: Нисэх онгоцны хэсгүүд шиг маш нарийн нарийвчлал ба гүйцэтгэлийн өндөр шаардлагатай ангиутай бүрэлдэхүүн хэсэгт тохиромжтой бөгөөд жигд даралт (0.8~1.5MPa) болон температур (120~150 ℃)-ийн дор шалгагдана. Батжруулах смолын уусмал шилэн ширхэгт бүрэн нэвтрэх бөгөөд хэлбэржсэн бүрэлдэхүүн хэсгийн уян хатан чанарын нэгдмэл байдлыг 98%-иас дээш хүртэл байлгадаг бөгөөд орон нутгийн гүйцэтгэлийн ялгаа үүсэхгүй.
• Хүчээр формлох процесс: шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэл, салхины энерги гэх мэт томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлийн нөхцөл байдлын шаардлагад нийцэх бөгөөд загварчлалын өндөр үр дүнтэй байдал, нэг л партийн үйлдвэрлэлийн цагийг 40-60 минутын дотор хянах боломжтой, шахмалжуулах процесс нь деталь бүрт нарийвчлан хэмжээ тохируулж, дараагийн боловсруулалтын алхамуудыг бууруулах, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулах боломжийг олгоно.
• Чийдэнгийн хоосон зайг ашиглан загварлах: Том хэмжээний деталиудад (жишээ нь 15 метрээс дээш урттай салхины турбины хөвчнүүд) тохиромжтой бөгөөд чийдэнгийн соруураар смолын урсгал ба хий гаргалт хийгдэж, халаагч савны технологитой харьцуулахад загварчлалын зардлыг 35%-иар бууруулж, суналт ихтэй смолын бүрэн чадавхийг хангана.

Гэсэн хэдий ч бүтээгдэхүүн нь онцгой сайн хадгалалтын тогтвортой байдаг бөгөөд -18℃-ийн бага температуртай орчинд 6 сараас дээш хугацаагаар хадгалж болно. Хадгалалтаас гаргасны дараа удаан хугацаагаар дулааншуулах шаардлагагүйгээр шууд үйлдвэрлэлд ашиглах боломжтой тул үйлдвэрлэлийн хүлээлтийн цагийг бууруулж, индустрийн партийн үйлдвэрлэлийн циклд нийцэж байна.

5. Ялгаатай загварчлал, зах зээлийн өрсөлдөөний саад барьж байгуулах

Нэг талаас, смолын найрлага, ширмийн сонголт болон батжилтын технологид ялгаатай шинэчлэл хийж байна - жишээ нь, өөрсдөө хөгжүүлсэн цөм-хальсны бүтэц бүхий батжуулагч нь бат чанар болон хатуулагийн хооронд нарийвчлалтай тэнцвэрийг бий болгох бөгөөд "батжуулахад хатуулаг буурна" гэсэн асуудлыг шийдвэрлэж, бүтээгдэхүүн нь бат чанарыг сайжруулах үедээ тэнхлэгийн чангалах хүчийг 1750МРа-аас дээш хадгалж чаддаг.

Нөгөө талаас, бид хэрэглэгчийн шаардлагад нийцүүлэн хатууран бэхжүүлэх түвшинг ("дунд зэргийн бэхжүүлэлт"-ээс "өндөр түвшний бэхжүүлэлт" хүртэл), шилэн ширмийн гадаргуугийн нягтыг (100~800г/м² бүрхэвч), смолын агуулгыг (35%~50% хувьсах) тохируулан өөр өөр динамик ачааллын нөхцөл байдлын хувийн шаардлагыг хангах гэсэн уян хатан захидал үйлчилгээг санал болгодог. Жишээ нь, шинэ энергитэй тээврийн хэрэгслүүдийн мөргөлдөөнөөс хамгаалах багана шаардлагатай тохиолдолд "өндөр нөлөөллийн бат бөх чанар" бүхий нэг чиглэлд чиглэсэн нүүрстөрөгчийн шилэнгийн предпрегийг захидал болгон үйлдвэрлэж болох бөгөөд цахилгаан станцын савааны шаардлагад нийцүүлэн "чийг, халуунд тэсвэртэй бэхжүүлэлт" бүхий нүүрстөрөгчийн шилэнгийн материал дээр смол хийсэн предпрегийг захидал болгон үйлдвэрлэх боломжтой бөгөөд иймээрээ ижил төстэй барааны зах зээл дэхх даралтаас зайлсхийх боломжийг олгоно.