Pré-impregnado unidirecional de fibra de carbono resistente a altas temperaturas (A-18)

Pré-impregnado unidirecional de fibra de carbono resistente a altas temperaturas (A-18): Guardião do desempenho estrutural em cenários de altas temperaturas extremas

Em ambientes de altíssima temperatura, como componentes periféricos de motores aeroespaciais, equipamentos industriais de alta temperatura e áreas de nova energia, a estabilidade em alta temperatura e as propriedades mecânicas dos materiais são igualmente críticas. O pré-impregnado de fibra de carbono unidirecional resistente a altas temperaturas (pré-impregnado de fibra de carbono unidirecional A-18 resistente a altas temperaturas) baseia-se num sistema epóxi especializado resistente a altas temperaturas, podendo ser flexivelmente selecionado conforme a resistência térmica necessária pela produção do cliente. Mantém as vantagens de alta resistência e leveza do pré-impregnado de fibra de carbono unidirecional, ao mesmo tempo que preserva desempenho estável em ambientes de alta temperatura. Oferece soluções materiais para componentes quentes aeroespaciais, componentes estruturais de fornos industriais, equipamentos de alta temperatura em novas energias, etc., com "resistência térmica + confiabilidade estrutural", superando o gargalo de aplicação do pré-impregnado tradicional de fibra de carbono, que é propenso à falha em altas temperaturas.

Vantagens principais: Garantia multidimensional de estabilidade em altas temperaturas, personalização flexível e adaptação a todos os cenários

1. Sistema de resina epóxi resistente a altas temperaturas, superando o problema de degradação de desempenho em temperaturas extremamente elevadas

O destaque tecnológico principal do pré-impregnado de fibra de carbono unidirecional resistente a altas temperaturas A-18 reside no sistema dedicado de resina epóxi resistente a altas temperaturas, que difere dos defeitos das resinas epóxi comuns, as quais tendem a amolecer e se decompor acima de 120 ℃. Esse sistema alcança uma melhoria significativa no desempenho em altas temperaturas por meio da otimização da estrutura molecular e da inovação em aditivos resistentes a altas temperaturas. Em primeiro lugar, utiliza uma resina epóxi aromática como matriz, cujas cadeias moleculares contêm estruturas estáveis de anel benzênico, aumentando significativamente a temperatura de decomposição térmica da resina; em segundo lugar, adiciona cargas resistentes a altas temperaturas em escala nanométrica (como nitreto de boro e óxido de alumínio) para reforçar a rigidez e a resistência ao fluência da resina em altas temperaturas; em terceiro lugar, emprega agentes de cura de alta temperatura, garantindo que o pré-impregnado forme uma estrutura reticulada densa após a moldagem em alta temperatura, melhorando ainda mais sua estabilidade térmica.

O produto pode ser selecionado com flexibilidade para resistência a altas temperaturas de acordo com as necessidades do cliente. A faixa convencional de tolerância abrange de 150 ℃ a 300 ℃, e a versão especial personalizada pode ultrapassar 350 ℃. Pode ser utilizado por longo período (mais de 1000 horas) na temperatura correspondente, mantendo a taxa de retenção de desempenho mecânico ainda acima de 85%. De acordo com testes autorizados, o material compósito feito com pré-impregnado A-18 apresenta uma taxa de atenuação da resistência à tração a 0 ° de apenas 5% (pré-impregnado comum excede 30%) e uma taxa de atenuação do módulo de flexão inferior a 8% em um ambiente de alta temperatura de 200 ℃, atendendo plenamente aos requisitos de operação prolongada em altas temperaturas em compartimentos de motores aeroespaciais, fornos industriais e outros cenários. Ao mesmo tempo, garante que a fibra de carbono e a resina resistente a altas temperaturas sejam uniformemente distribuídas, evitando pontos fracos no desempenho em altas temperaturas causados por densidade local insuficiente, assegurando a estabilidade estrutural geral.

2. Estrutura unidirecional de fibra com reforço, atendendo aos requisitos duplos de alta temperatura e propriedades mecânicas

Como um pré-impregnado de fibra de carbono unidirecional, o A-18 adota um arranjo unidirecional de fibra de carbono com alta retidão, com consistência na direção da fibra superior a 99,8%, o que permite maximizar as propriedades mecânicas axiais das fibras de carbono e manter excelente capacidade de carga mesmo em ambientes de alta temperatura. Após testes, à temperatura ambiente, a resistência à tração a 0° do pré-impregnado A-18 pode atingir mais de 2500 MPa, e o módulo de tração a 0° excede 180 GPa; em uma alta temperatura de 250 °C, sua resistência à tração ainda pode manter 2100 MPa e o módulo de tração pode manter 150 GPa, superando amplamente o nível de desempenho dos materiais resistentes a altas temperaturas comuns.

Essa característica de "alta estabilidade térmica + alta resistência" confere-lhe vantagens significativas em componentes estruturais portantes de alta temperatura: no campo aeroespacial, quando utilizada em carenagens de motores de aeronaves e componentes de sistemas de propulsão de foguetes, pode suportar a radiação em alta temperatura e o impacto do fluxo de ar durante o funcionamento do motor, evitando falhas estruturais causadas pelo amolecimento do material; No campo de equipamentos industriais, o quadro de suporte utilizado em fornos de alta temperatura e os componentes de transporte de equipamentos de tratamento térmico podem manter a rigidez em ambientes de alta temperatura sustentada, reduzindo acidentes de produção causados por deformação do material. Além disso, a estrutura unidirecional de fibra também possui excelente resistência à fadiga, com uma vida útil superior a 10 anos sob cargas cíclicas de alta temperatura (como o ciclo de aquecimento e resfriamento de fornos industriais), sendo 50% mais longa do que a dos materiais metálicos resistentes a altas temperaturas comuns.

3. Alta adaptabilidade ao processo para atender às diversas necessidades de produção de componentes de alta temperatura

Apesar de se concentrar em cenários de alta temperatura, o pré-impregnado de fibra de carbono unidirecional resistente a altas temperaturas A-18 ainda mantém excelente compatibilidade com processos e é compatível com os principais processos de fabricação de materiais compósitos, como moldagem a quente, moldagem por compressão e moldagem por enrolamento. Não há necessidade de as empresas modificarem equipamentos de produção para altas temperaturas, reduzindo o nível de aplicação

• Moldagem por prensagem a quente: Adequado para componentes aeroespaciais com requisitos extremamente altos de precisão e desempenho (como peças moldadas periféricas de motores), controlado por alta temperatura e alta pressão (a temperatura pode corresponder à tolerância térmica do pré-impregnado, pressão de 0,8-1,5 MPa), em que a resina resistente a altas temperaturas é completamente impregnada na fibra de carbono. Após a moldagem, a lisura superficial do componente é elevada e a taxa de defeitos internos é inferior a 0,5%, garantindo desempenho consistente em altas temperaturas.
• Moldagem por compressão: adequado para componentes industriais padronizados de alta temperatura (como juntas de tubulações de alta temperatura e acessórios de fornos), com alta eficiência de moldagem, tempo de produção por lote individual controlável entre 40 e 60 minutos, e precisão dimensional da peça rigorosamente controlada (erro ± 0,2 mm), atendendo às necessidades de montagem de equipamentos industriais e reduzindo etapas subsequentes de processamento.
• Formação por Enrolamento: Adequado para componentes cilíndricos, como tubulações de alta temperatura e vasos de pressão, a fibra de carbono é orientada e disposta por meio da tecnologia de enrolamento, permitindo que os componentes tenham excelente capacidade de suporte em altas temperaturas nas direções axial e circunferencial. Por exemplo, quando utilizado em tubulações de vapor de alta temperatura, os tubos revestidos podem suportar uma temperatura elevada de 280 °C e uma pressão de 30 MPa, atendendo às necessidades de transporte em altas temperaturas no setor energético.

Além disso, o produto possui excelente estabilidade de armazenamento e pode ser armazenado por mais de 6 meses em um ambiente com baixa temperatura de -18 °C. Após a retirada, pode ser submetido ao processo de moldagem em alta temperatura sem necessidade de reaquecimento prolongado, evitando a cura prematura da resina ou degradação de desempenho, e garantindo a continuidade da produção.

4. Serviços personalizados para expandir os limites de aplicação em cenários de alta temperatura

O pré-impregnado de fibra de carbono unidirecional resistente a altas temperaturas A-18 oferece serviços personalizados abrangentes com o foco nas "necessidades do cliente", expandindo ainda mais os limites de aplicação em cenários de alta temperatura:

• Personalização da resistência a altas temperaturas: Além da faixa convencional de 150 ℃ -300 ℃, podem ser desenvolvidos modelos personalizados com maior resistência térmica (como 350 ℃, 400 ℃) de acordo com requisitos especiais dos clientes. Por exemplo, podem ser personalizados pré-impregnados com resistência a 350 ℃ para a indústria aeroespacial, adaptando-se ao ambiente extremo de altas temperaturas dos motores de foguete.
• Personalização de especificações e largura: Suporta a personalização da densidade superficial de fibra de carbono (50 g/㎡ - 300 g/㎡) e largura (0,8 m - 1,5 m), como por exemplo a personalização de pré-impregnado largo de 1,5 m com alto gramatura (300 g/㎡) para fornos industriais grandes, reduzindo o número de emendas componentes e diminuindo o risco de desempenho nas emendas em altas temperaturas; personalize pré-impregnado ultrafino de 50 g/㎡ para componentes eletrônicos de precisão que operam em alta temperatura, alcançando leveza e miniaturização, ao mesmo tempo em que garante resistência ao calor.
• Personalização da função da resina: Podem ser adicionados componentes funcionais adicionais, como retardantes de chama e resistentes à corrosão, ao sistema de resina resistente a altas temperaturas. Por exemplo, pode-se personalizar um pré-impregnado com dupla função "resistente a altas temperaturas + resistente à corrosão" para equipamentos de alta temperatura na indústria química, que suporta tanto altas temperaturas quanto a erosão por meios químicos; ou personalizar um pré-impregnado "resistente a altas temperaturas + baixa emissão de fumaça tóxica" para a indústria aerospacial, atendendo aos requisitos de segurança em ambientes extremos.

5. Design diferenciado, criando barreiras competitivas no mercado de materiais de alta temperatura

• Diferenciação tecnológica: A tecnologia desenvolvida independentemente de "modificação da interface de fibra de carbono com resina resistente a altas temperaturas" aumenta em 40% a resistência da ligação entre a resina e a fibra em altas temperaturas, solucionando o problema de descascamento da interface em altas temperaturas comum em pré-impregnados tradicionais resistentes ao calor; ao mesmo tempo, por meio da otimização da fórmula, enquanto se melhora a resistência térmica, a viscosidade da resina é controlada dentro de uma faixa adequada para garantir fluidez no processo e evitar defeitos na moldagem causados por viscosidade excessiva da resina.
• Diferenciação de custo: Por meio de produção em larga escala e otimização da cadeia de suprimentos, ao garantir o desempenho em alta temperatura, o custo dos produtos convencionais é controlado abaixo da média do setor em 15%, especialmente em cenários sensíveis ao custo, como equipamentos industriais de alta temperatura e nova energia, tornando-o mais competitivo no mercado e ajudando os clientes a reduzir os custos de materiais para componentes de alta temperatura.
• Diferenciação de serviço: Oferecer serviços integrados de "materiais+processos+pós-venda", fornecer soluções específicas de parâmetros de processo de conformação em alta temperatura para os clientes e auxiliar na resolução de problemas técnicos na produção; ao mesmo tempo, estabelecer um mecanismo de acompanhamento pós-venda, acompanhar regularmente o uso pelo cliente, otimizar o desempenho do produto com base no feedback recebido e aumentar a fidelização do cliente.