Vật liệu tiền ngâm tẩm sợi carbon định hướng UHN-46T

Carbon fiber prepreg UHN-46T một chiều: vật liệu tiêu chuẩn trong lĩnh vực hiệu suất cao nhờ độ nhẹ, bền và độ dai vượt trội

Trong các lĩnh vực như hàng không vũ trụ, ô tô cao cấp và thiết bị công nghiệp yêu cầu hiệu suất vật liệu cực cao, sản phẩm màng tiền ngâm tẩm sợi carbon một chiều UHN-46T đã trở thành giải pháp cốt lõi nhờ tính năng "mô-đun siêu cao + thích ứng toàn diện với mọi điều kiện thực tế". Sản phẩm này có chỉ số hiệu suất cốt lõi là mô-đun sợi 46GPa (46TON), bao gồm nhiều thông số kỹ thuật về mật độ bề mặt sợi carbon như 25g, 30g, 54g, 100g, 200g, v.v., hỗ trợ tùy chỉnh độ rộng từ 1 mét đến 1,2 mét, đồng thời hệ thống nhựa nền có thể được điều chỉnh theo nhu cầu. Sản phẩm cũng tương thích với tiêu chuẩn hiệu suất của màng tiền ngâm tẩm sợi carbon một chiều 40T. Sản phẩm tuân thủ nghiêm ngặt mức giới hạn cơ bản về tỷ lệ độ đặc chắc không dưới 5%, và mức độ lặp lại của các sản phẩm cùng loại không vượt quá 70%. Với những ưu thế cốt lõi như độ bền cao, khối lượng riêng thấp và khả năng chống mỏi mạnh, sản phẩm còn có thể đáp ứng nhu cầu cho các chi tiết bất quy tắc thông qua định hình linh hoạt, từ đó tạo ra sự đảm bảo kép "nhẹ + độ bền cao" cho các cấu trúc chịu lực của máy bay, thân xe ô tô thể thao, sản phẩm văn hóa - thể thao cao cấp, v.v., phá vỡ giới hạn cân bằng giữa hiệu suất và khả năng thích ứng trong quy trình gia công của vật liệu truyền thống.

Ưu điểm cốt lõi: Giá trị đa chiều về đột phá hiệu suất, tùy chỉnh linh hoạt và thích ứng toàn cảnh

1. Mô-đun siêu cao 46GPa, thiết lập tiêu chuẩn độ bền cho vật liệu hiệu suất cao

Tính cạnh tranh cốt lõi của vật liệu tiền ngâm tẩm sợi carbon một chiều UHN-46T nằm ở mô-đun sợi 46GPa (46TON), vượt xa so với các loại vật liệu tiền ngâm tẩm sợi carbon một chiều thông thường và thậm chí tương thích với các tình huống hiệu suất của vật liệu tiền ngâm tẩm sợi carbon một chiều 40T. Sản phẩm có thể đạt được độ cứng cao hơn với trọng lượng nhẹ hơn trong các cấu kiện chịu lực. Thiết kế sắp xếp sợi một chiều (với độ đồng nhất hướng sợi đạt 99,8%) khai thác tối đa các tính chất cơ học theo phương trục của sợi carbon. Sau kiểm tra, cường độ kéo 0° của sản phẩm có thể đạt trên 2800MPa, cao hơn 35% so với vật liệu tiền ngâm tẩm sợi carbon một chiều 30T thông thường; Cường độ uốn vượt quá 2200MPa, và dưới tải động dài hạn như rung động khi máy bay bay hay xóc nảy khi lái xe tốc độ cao, tỷ lệ giữ lại cường độ mỏi vẫn vượt quá 90%, cao hơn nhiều so với mức trung bình ngành là 80%.

Đồng thời, mật độ sản phẩm được kiểm soát nghiêm ngặt ở mức không dưới 5% để đảm bảo sợi carbon được phân bố đều trong tấm tiền ngâm tẩm (prepreg), không có điểm yếu nào về hiệu suất do mật độ sợi thưa cục bộ. Lấy các bộ phận cánh máy bay trong lĩnh vực hàng không vũ trụ làm ví dụ, sau khi sử dụng tấm tiền ngâm tẩm sợi carbon một chiều UHN-46T, trọng lượng các bộ phận giảm hơn 50% so với hợp kim nhôm truyền thống, trong khi độ cứng tăng 40%, trực tiếp làm giảm tiêu thụ nhiên liệu và trọng lượng cất cánh của máy bay; Trong ứng dụng bình chịu áp lực cao trong thiết bị công nghiệp, đặc tính cường độ cao của chúng có thể giảm độ dày thành bình 30% đồng thời chịu được áp lực cao hơn, đáp ứng yêu cầu kép về an toàn và hiệu quả trong sản xuất công nghiệp.

2. Bao phủ đa dạng các thông số về mật độ bề mặt, chính xác phù hợp với yêu cầu hiệu suất trong các tình huống khác nhau

Sản phẩm được xây dựng xoay quanh "mật độ bề mặt sợi carbon" để tạo ra hệ thống thông số phong phú, dao động từ siêu mỏng 25 gram/mét vuông đến loại chịu lực nặng 200 gram/mét vuông. Có thể lựa chọn linh hoạt tùy theo yêu cầu về trọng lượng và độ bền của các bộ phận khác nhau trong các lĩnh vực khác nhau, đạt được sự thích ứng hiệu quả theo nguyên tắc "lựa chọn vật liệu theo nhu cầu":

• các thông số siêu mỏng 25 gram/mét vuông, 30 gram/mét vuông: tập trung vào "siêu nhẹ", phù hợp với các linh kiện chính xác nhạy cảm với trọng lượng, chẳng hạn như cần câu cao cấp và cán gậy đánh golf. Lấy ví dụ, cần câu làm từ vật liệu prepreg sợi carbon 25 gram nhẹ hơn 20% so với cần câu sợi carbon thông thường, đồng thời có độ bền cao hơn, có thể chịu được lực căng lớn hơn của thân cá mà không dễ gãy; thông số 30 gram phù hợp với gậy trượt tuyết, giúp giảm tải trọng cho vận động viên trong quá trình vung gậy, đồng thời đảm bảo hiệu suất chống uốn cong và cải thiện độ linh hoạt của chuyển động.
• 54g/㎡, 100g/㎡ các loại trung bình: cân bằng giữa nhẹ và ổn định cấu trúc, phù hợp cho ngành công nghiệp ô tô và lĩnh vực giao thông đường sắt, chẳng hạn như các tấm nội thất cửa xe thể thao và khung ghế tàu điện ngầm. Các bộ phận cửa xe làm từ vật liệu tiền ngâm tẩm sợi carbon 54 gram có trọng lượng giảm 45% so với các bộ phận kim loại, đồng thời cải thiện khả năng chịu va chạm lên 30%; quy cách 100g được sử dụng cho khung ghế tàu điện ngầm, có thể giảm trọng lượng phương tiện trong khi đảm bảo độ cứng cao để ngăn biến dạng cấu trúc trong quá trình sử dụng lâu dài.
• quy cách trọng lượng cao 200g/㎡: tập trung vào "chịu tải trọng cao", phù hợp với các bộ phận cấu trúc chính của hàng không vũ trụ và thiết bị công nghiệp, chẳng hạn như cánh đuôi máy bay và đường ống áp lực cao. Cánh đuôi máy bay làm từ vật liệu này có thể chịu được tác động cực mạnh của luồng khí và duy trì hiệu suất ổn định trong môi trường cao nguyên và nhiệt độ thấp; khi dùng cho đường ống áp lực cao, có thể đạt được quá trình đúc liền mạch thông qua công nghệ quấn, chịu được áp lực trên 50MPa, đáp ứng nhu cầu vận chuyển công nghiệp ở áp lực cao.

Tất cả các thông số kỹ thuật đều hỗ trợ tùy chỉnh với chiều rộng từ 1 mét đến 1,2 mét, giảm số lần ghép nối trong sản xuất các bộ phận lớn và hạ thấp chi phí quy trình cũng như rủi ro về chất lượng.

3. Ưu thế toàn diện về kích thước, phù hợp với các môi trường sử dụng phức tạp

Ngoài các tính chất cơ học cốt lõi, vật liệu tiền ngâm tẩm sợi carbon một chiều UHN-46T còn có những ưu điểm hiệu suất đa chiều, có thể đáp ứng các tình huống sử dụng phức tạp trong các lĩnh vực khác nhau:

• Giảm chấn và khả năng chịu mài mòn: Sản phẩm có hiệu suất giảm chấn vượt trội, có thể hấp thụ hiệu quả năng lượng rung động, giảm tiếng ồn và mài mòn linh kiện trong các bộ phận dễ bị rung như khung gầm ô tô và máy công cụ công nghiệp; Hệ số ma sát chỉ ở mức 0,15 (kim loại thông thường khoảng 0,5), độ chịu mài mòn cao hơn 25% so với vật liệu tiền ngâm tẩm sợi carbon thông thường. Phù hợp với các khớp nối cơ khí và bộ phận truyền động có ma sát thường xuyên.
• Khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ dài Hệ thống nhựa sử dụng công thức cải tiến chịu axit và kiềm, tuổi thọ có thể đạt hơn 15 năm trong các môi trường ăn mòn như tàu biển và thiết bị hóa chất, dài hơn 50% so với loại sợi carbon thông thường. Ví dụ, khi được sử dụng cho các cấu trúc đỡ boong tàu, sản phẩm có khả năng chống lại sự ăn mòn do muối biển phun sương và tránh được hư hỏng kết cấu do lão hóa vật liệu.
• Dễ tạo hình và thuận tiện trong gia công: Sản phẩm có thể được tạo thành bộ phận với bất kỳ hình dạng nào theo khuôn mẫu, dù là bề mặt cong phức tạp của vách khoang máy bay hay cấu trúc khí động học của khung xe thể thao, đều có thể bám sát chính xác vào khuôn, sai số độ chính xác kích thước sau khi đúc được kiểm soát trong phạm vi ± 0,2 mm. Đồng thời, sợi ít bị tưa hay tách lớp trong quá trình gia công, tỷ lệ phế phẩm dưới 5%, thấp hơn nhiều so với mức trung bình ngành là 10%, từ đó giảm chi phí sản xuất.

4. Tùy chỉnh hệ thống nhựa để đáp ứng các yêu cầu hiệu suất cụ thể theo từng tình huống

Khác với các vật liệu tiền ngâm tẩm truyền thống có công thức cố định, vật liệu tiền ngâm tẩm sợi carbon một chiều UHN-46T hỗ trợ điều chỉnh hệ thống nhựa theo nhu cầu, và có thể tối ưu hóa hiệu suất phù hợp với các yêu cầu đặc biệt trong các lĩnh vực khác nhau:

• Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, sử dụng nhựa chịu nhiệt cao để duy trì hiệu suất ổn định của vật liệu tiền ngâm tẩm trong môi trường nhiệt độ cao trên 150 ℃, phù hợp để sử dụng cho các bộ phận ngoại vi của động cơ máy bay.
• Trong ngành công nghiệp ô tô, sử dụng nhựa đóng rắn nhanh để rút ngắn thời gian đóng rắn xuống dưới 30 phút, cải thiện hiệu quả sản xuất hàng loạt các bộ phận xe thể thao.
• Trong các lĩnh vực kỹ thuật đại dương và hóa chất, sử dụng nhựa chống ăn mòn để tăng cường khả năng chịu đựng của vật liệu đối với nước biển và các hóa chất, từ đó kéo dài tuổi thọ thiết bị.
• Trong lĩnh vực vật tư văn hóa và thể thao cao cấp, nhựa độ bền cao được sử dụng để tăng cường khả năng chịu va đập và uốn cong của sản phẩm. Ví dụ, cán gậy golf có thể giảm lực tác động thông qua độ dai của nhựa khi bị va chạm bất ngờ, tránh hiện tượng gãy.

Các hệ thống nhựa tùy chỉnh không chỉ mở rộng ranh giới ứng dụng của sản phẩm mà còn đảm bảo hiệu suất tối ưu trong từng tình huống cụ thể, tránh tình trạng dư thừa hoặc thiếu hụt hiệu năng do sử dụng vật liệu 'một kích cỡ phù hợp với tất cả'.

5. Thiết kế phân biệt, xây dựng rào cản cạnh tranh trên thị trường

Trong số các sản phẩm prepreg sợi carbon một chiều cùng loại, UHN-46T thiết lập lợi thế cạnh tranh cốt lõi:

• Sự khác biệt về công nghệ: Quy trình xử lý bề mặt sợi do tự nghiên cứu phát triển làm tăng độ bám dính giữa sợi carbon và nhựa lên 40%, tránh được vấn đề bong tróc giao diện thường xảy ra ở loại prepreg truyền thống; Việc lựa chọn sợi có mô-đun 46GPa dẫn đầu về hiệu suất trong các sản phẩm cùng loại và tương thích với các tình huống cấp độ 40T, đáp ứng nhu cầu thị trường rộng rãi hơn.
• Phân biệt dịch vụ: Ngoài việc cung cấp thông số kỹ thuật và loại nhựa tùy chỉnh, chúng tôi còn hỗ trợ quy trình đi kèm, ví dụ như cung cấp giải pháp tối ưu hóa thông số ép nóng cho khách hàng hàng không vũ trụ, đồng thời hướng dẫn quy trình tạo hình cho khách hàng ô tô nhằm giúp họ nhanh chóng triển khai sản xuất và giảm thiểu rào cản kỹ thuật.
• Phân biệt chi phí: Thông qua sản xuất quy mô lớn và tối ưu hóa quy trình, đồng thời đảm bảo hiệu suất cao, chi phí của các thông số kỹ thuật thường dùng như 25g và 30g được kiểm soát thấp hơn mức trung bình ngành 15%, mang đến cho khách hàng lựa chọn "hiệu suất cao + hiệu quả chi phí cao", tránh áp lực giá cả do cạnh tranh đồng nhất.