2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41
Avancerade industrier och konstruktion har nyligen bemästrat många fundament alt nya teknologier, varav de flesta är förknippade med innovativa material. En vanlig användare kan märka manifestationen av denna process på exemplet med byggmaterial med inkludering av kompositer. Även inom bilindustrin introduceras kolelement som ökar prestanda hos sportbilar. Och det är inte alla områden där kolfiber används. Grunden för denna komponent är kolfibrer, varav ett foto presenteras nedan. Egentligen ligger det unika och aktiva distributionen av nya generationens kompositer i de oöverträffade tekniska och fysiska egenskaperna.
Produktionsteknik
För tillverkning av material används råvaror i form av naturliga eller kemiska fibrer av organiskt ursprung. Vidare, som ett resultat av speciell bearbetning, återstår endast kolatomer från det ursprungliga arbetsstycket. Den huvudsakliga påverkande kraften är temperaturen. Den tekniska processen involverar genomförandet av flera steg av värmebehandling. I det första steget oxideras den primära strukturen under temperaturförhållanden upp till 250 °C. På nästaPå scenen övergår produktionen av kolfibrer till karboniseringsproceduren, som ett resultat av vilket materialet värms upp i en kvävemiljö vid höga temperaturer upp till 1500 °C. Sålunda bildas en grafitliknande struktur. Hela tillverkningsprocessen avslutas med en slutbehandling i form av grafitisering vid 3000 °C. I detta skede når h alten av rent kol i fibrerna 99%.
Var används kolfiber?
Om materialet under de första åren av popularisering uteslutande användes i högt specialiserade områden, sker idag en expansion av produktionen där denna kemiska fiber används. Materialet är ganska plastiskt och heterogent vad gäller möjligheterna till exploatering. Med hög sannolikhet kommer omfattningen av sådana fibrer att utökas, men idag har de grundläggande typerna av materialpresentation på marknaden tagit form. I synnerhet kan vi notera byggindustrin, medicin, tillverkning av elektroteknik, hushållsapparater etc. När det gäller specialiserade områden är användningen av kolfibrer fortfarande relevant för tillverkare av flygplansutrustning, medicinska elektroder och radarabsorberande material.
Produktionsformer
För det första är det här värmebeständiga textilprodukter, bland vilka vi kan urskilja tyger, trådar, stickade plagg, filt etc. En mer teknisk riktning är tillverkningen av kompositer. Kanske är detta det bredaste segmentet där kolfiber är representerat som bas för produkter för serieproduktion.produktion. I synnerhet är dessa lager, värmebeständiga enheter, delar och olika element som arbetar i aggressiva miljöer. Mestadels är kompositer inriktade på fordonsmarknaden, men byggindustrin är också ganska villig att överväga nya förslag från tillverkare av denna kemiska fiber.
Materialegenskaper
Särskildheterna för tekniken för att erhålla materialet satte sina spår på fibrernas prestanda. Som ett resultat har hög termisk stabilitet blivit det främsta kännetecknet för strukturen hos sådana produkter. Förutom termiska effekter är materialet också motståndskraftigt mot kemiskt aggressiva miljöer. Det är sant att om syre är närvarande under oxidationsprocessen vid upphettning har detta en skadlig effekt på fibrerna. Men den mekaniska styrkan hos kolfiber kan konkurrera med många traditionella material som anses vara hårda och motståndskraftiga mot skador. Denna kvalitet är särskilt uttalad i kolprodukter. En annan egenskap som efterfrågas bland teknologer av olika produkter är förmågan att absorbera. På grund av den aktiva ytan kan denna fiber betraktas som ett effektivt katalytiskt system.
Producers
Ledarna i segmentet är amerikanska, japanska och tyska företag. Ryska teknologier inom detta område har praktiskt taget inte utvecklats under de senaste åren och är fortfarande baserade på utvecklingen av sovjettiden. Hittills hälftenFibrerna som produceras i världen står för de japanska företagen Mitsubishi, Kureha, Teijin m.fl.. Den andra delen är uppdelad mellan tyskarna och amerikanerna. Till exempel är den amerikanska sidan Cytec, och i Tyskland produceras kolfiber av SGL. För inte så länge sedan gick det taiwanesiska företaget Formosa Plastics in på listan över ledare inom detta område. När det gäller inhemsk produktion är endast två företag engagerade i utvecklingen av kompositer - Argon och Khimvolokno. Samtidigt har vitryska och ukrainska entreprenörer gjort betydande framsteg under de senaste åren och bemästrat nya nischer för kommersiell användning av kolfiber.
Framtiden för kolfiber
Eftersom vissa typer av CFRP snart kommer att tillåta produktion av produkter som kan behålla sin ursprungliga struktur i miljontals år, förutspår många experter en överproduktion av sådana produkter. Trots detta fortsätter intresserade företag att tävla om tekniska uppgraderingar. Och detta är till stor del berättigat, eftersom egenskaperna hos kolfibrer är en storleksordning överlägsna traditionella material. Det räcker med att komma ihåg styrkan och värmebeständigheten. Baserat på dessa fördelar utforskar utvecklare nya utvecklingsområden. Införandet av materialet kommer troligen att täcka inte bara specialiserade områden, utan också områden nära masskonsumenten. Till exempel kan vanliga plast-, aluminium- och träelement ersättas med kolfiber, vilket kommer att överträffa konventionella material i ett antal prestandakvaliteter.
Slutsats
Många faktorer förhindrar en utbredd användning av innovativa konstgjorda fibrer. En av de viktigaste är den höga kostnaden. Eftersom kolfiber kräver användning av högteknologisk utrustning för tillverkning, har inte alla företag råd att skaffa det. Men detta är inte det viktigaste. Faktum är att inte alla tillverkare är intresserade av sådana radikala förändringar i produktkvalitet. Så samtidigt som hållbarheten för en del av infrastrukturen ökar, kan tillverkaren inte alltid utföra en liknande uppgradering på intilliggande komponenter. Resultatet är en obalans som omintetgör alla prestationer av ny teknik.
Rekommenderad:
Latexlim: beskrivning, sammansättning, egenskaper, användning
Idag används många olika föreningar för att limma olika ytor, material etc. En av de ganska vanliga föreningarna är latexlim. Den största fördelen är att, beroende på förändringarna i sammansättningen, även omfattningen förändras
Sandtyper, deras egenskaper, utvinning och användning
Idag används nästan alla typer av sand av människan inom olika verksamhetsområden och industrier. Flodsand är en byggnadsblandning som utvinns ur flodbädden. Detta material har en ganska hög grad av rening, varför det inte finns några små stenar, lerh altiga föroreningar och främmande inneslutningar i strukturen
Heptylraketbränsle: egenskaper, egenskaper, fara för människor, användning
Med tillkomsten av en sådan riktning av mänsklig aktivitet som raket- och rymdforskning, uppstod frågan om att säkerställa dess miljösäkerhet. Och den huvudsakliga problematiska länken i detta område var säkerheten för raketbränsle (heptyl) i den direkta processen att lansera raketer och rymdteknik i omloppsbana. När det gäller den andra frågan är problemen med ekologisk säkerhet för planetens biosfär vaga och avlägsna. Men när det gäller toxiciteten hos heptylraketbränsle finns det inga fler frågor
Grön marmor: egenskaper hos egenskaper och användning
I dag används grön marmor i stor utsträckning inom konstruktion och dekoration. De faner byggnader, väggar och golv i lokaler, skapar mosaikkompositioner och dekorativa ornament, gör bordsskivor och fönsterbrädor, blomkrukor. När du dekorerar parker och trädgårdar är fontäner, lusthus, trappräcken täckta med sådan marmor. Det används för att skapa monument, gravstenar, monument
Tungsten: användning, egenskaper och kemiska egenskaper
Moder natur har berikat mänskligheten med användbara kemiska element. Vissa av dem är gömda i dess tarmar och finns i relativt små mängder, men deras betydelse är mycket betydande. En av dessa är volfram. Dess användning beror på de speciella egenskaperna
