Karbon lifinin xüsusiyyətləri, tətbiqi və inkişafı

Karbon lifinin xüsusiyyətləri, tətbiqi və inkişafı

1.Karbon lifinin xüsusiyyətləri və xüsusiyyətləri

 Karbon lifli materiallar qara, sərt, yüksək möhkəmlik, yüngül çəki və əla mexaniki xassələrə malik digər yeni materiallardır.Onun xüsusi çəkisi poladın 1/4-dən azdır.Karbon lifli qatran kompozit materiallarının dartılma gücü adətən poladdan 7,9 dəfə çox olan 35000MPa-dan yuxarıdır.Elastikliyin dartılma modulu 230000MPa ilə 430000MPa arasındadır.Buna görə də, CFRP-nin xüsusi gücü, yəni materialın möhkəmliyinin onun sıxlığına nisbəti 20000MPa/(q/sm3) yuxarıdır, lakin A3 poladının xüsusi gücü 590MPa/(q/sm3) spesifikdir. elastik modulu da poladdan daha yüksəkdir.Materialın xüsusi gücü nə qədər yüksək olarsa, hissənin öz çəkisi nə qədər kiçik olarsa, xüsusi elastik modulu nə qədər yüksək olarsa, hissənin sərtliyi də bir o qədər yüksək olar.Bu mənada, mühəndislikdə karbon lifinin geniş tətbiqi perspektivi təsvir edilmişdir.kimi ortaya çıxan bir çox kompozit materialların əla xüsusiyyətlərinə baxaraq Polimer kompozit şüşə lifli material, metal əsaslı kompozit materiallar və keramika əsaslı kompozit materiallar, bir çox mütəxəssis kompozit materialların polad yaşından geniş yayılmış material tətbiqi dövrünə girəcəyini proqnozlaşdırır.

PAN karbon lifi və fiberglas kompozit materiallar:

(1) Mexanik xüsusiyyətlər, metaldan daha aşağı sıxlıq, yüngül çəki;yüksək modul, yüksək sərtlik, yüksək möhkəmlik, yüksək yorğunluq gücü, əla aşınma müqaviməti və sürtkü;əla vibrasiya zəifləməsi;

(2) Kiçik istilik müqaviməti, sabitlik, istilik genişlənmə əmsalı, yaxşı ölçülü sabitlik, istilik keçiriciliyi;inert qazda əla istilik müqaviməti;

(3) Elektrik keçiriciliyi və elektromaqnit dalğalarının qoruyucu xüsusiyyətlərinə və elektrik keçiriciliyinə və elektromaqnit dalğalarının qoruyucu xüsusiyyətlərinə malik olan müxtəlif keçirici materiallara aiddir.(4) X-ray keçiriciliyində əladır və məqsədə uyğun olaraq müvafiq struktur tərtib edilə bilər.

2007-ci ildə Yaponiyanın əsasKarbon lif tədarükçüsüToray Co., Ltd. şirkəti Nissan Motor və digər şirkətlərlə karbon lifindən istifadə edərək avtomobilin əsas hissələrinin, məsələn, şassilərin çəkisini xeyli azalda bilən ən müasir materialların hazırlanması üçün əməkdaşlıq etmişdir.Yeni texnologiya avtomobilin ümumi çəkisini 10% azaldır və yanacaq sərfiyyatını 4%-dən 5%-ə qədər yaxşılaşdırır.Bundan əlavə, zərbə müqaviməti adi olandan 1,5 dəfə çoxdur.İstehsalçılar yeni texnologiyanı üç ildən sonra kommersiya avtomobillərinə gətirməyi planlaşdırırlar.Yeni texnologiya, bütün dünyada istixana qazlarını azaltmaq üçün daha sərt yanacaq qanuni qaydaları fonunda polad mərkəzli avtomobil xammalının keçidini sürətləndirməyi vəd edir.

2.Karbon lifinin tətbiqi

  Karbon lifi 90% -dən çox karbon tərkibli liflər üçün ümumi bir termindir və yüksək karbon tərkibinə görə adlandırılır.Karbon lifi elementar karbonun müxtəlif əla xassələrinə malikdir, məsələn, kiçik xüsusi çəkisi, istiliyə davamlılığı, termal zərbəyə davamlılığı, kimyəvi müqaviməti və keçiriciliyi və s. O, lifin dolanması və əla mexaniki xassələrə malikdir.Xüsusilə, onun xüsusi gücü və xüsusi elastik modulu yüksəkdir və oksigeni təcrid etmək şərti ilə 2000 yüksək temperatura davam edə bilir.Bu mühüm sənaye fiberglas xammalıdırvə kompozit materialları, ablasyon materiallarını və istilik izolyasiya materiallarını gücləndirmək üçün uyğundur.Bu, 1960-cı illərin əvvəllərində hazırlanmış yeni materialdır və indi müasir cəmiyyətdə əvəzolunmaz yeni materiala çevrilmişdir.

İstirahət məhsulları arasında PAN karbon lifinin ilk tətbiqi balıqçı çubuğudur.Hazırda dünyada karbon lifli balıqçı çubuqlarının illik istehsalı təxminən 12 milyon, istifadə olunan karbon lifinin miqdarı isə təxminən 1200 tondur.Qolf klublarında karbon lifinin tətbiqi 1972-ci ildə başlamışdır. Hazırda fibra de karbonun illik istehsalıDünyadakı golf klubları təxminən 40 milyon şüşə, karbon lifinin miqdarı isə 2000 tona bərabərdir.Tennis raketlərinin tətbiqinə 1974-cü ildə başlanılıb. Hazırda dünyada keçən il təxminən 4,5 milyon karbon lifli raketka istehsal edilib və karbon lifindən istifadə üçün təxminən 500 ton tələb olunur.Digər şeylər arasında karbon lifi xizəklərdə, qar qayıqlarında, xizək çubuqlarında, beysbol yarasalarında, yol oyunlarında və dəniz idmanlarında da geniş istifadə olunur.

Karbon lifinin yüngül, yorğunluq müqaviməti, korroziyaya davamlılığı və digər xüsusiyyətlərini tanıyaraq, aerokosmik sənayedə geniş istifadə olunur.Kosmik uçuşlar sahəsində yüksək modullu karbon lifləri süni peyklərdə yüngül çəkiyə (rigidliyə) və ölçü sabitliyinin istilik keçiriciliyinə görə istifadə edilmişdir.Son illərdə iridium kimi rabitə peyklərində istifadə olunur.

Kalıplama qarışığı əsasən termoplastik qatran şəklində qarışdırılırşüşə lifi doğranmış iplərgücləndirici, antistatik və elektromaqnit dalğaları qoruyan təsirə malik olan və məişət texnikası, ofis avadanlıqları, yarımkeçiricilər və əlaqəli sahələrdə geniş istifadə olunur.

3.Ölkəmdə karbon lifli məhsulların istehsal vəziyyəti

  Ölkəmdə karbon lifinin istehsalı və istifadəsi hələ ilkin mərhələdədir.Yerli karbon lifinin istehsal gücü ümumi istehsalın yalnız 0,4%-ni təşkil ediryüksək performanslı karbon lifli parçadünyada və daxili istehlakın 90%-dən çoxu idxaldan asılıdır.PAN prekursorunun keyfiyyəti həmişə mənim ölkəmdə karbon lif sənayesinin geniş miqyaslı istehsalını məhdudlaşdıran darboğaz olmuşdur.Bundan əlavə, karbon lifi uzun müddətdir strateji material kimi qəbul edildiyi üçün inkişaf etmiş ölkələr xarici dünyaya bağlanıb.Buna görə də, sənaye ekspertləri hesab edirlər ki, fundamental tədqiqatların gücləndirilməsi innovasiyanın əsasıdır və yerli karbon lif sənayesinin inkişafının fundamental yoludur.

Ölkəm 1960-cı illərdən 1970-ci illərə qədər karbon lifini öyrənməyə başladı, demək olar ki, dünya ilə ayaqlaşdı.Yaponiyanın Toray şirkəti 30 ildən artıq gərgin işdən sonra T300 səviyyəsinə yaxın karbon lifli məhsullar hazırlayıb, lakin istehsal və keyfiyyət xarici ölkələrdən uzaq olan daxili tələbatı ödəyə bilmir.Beynəlxalq qabaqcıl səviyyə ilə müqayisədə yerli karbon lifinin görkəmli problemləri aşağı karbon lifi gücü, zəif vahidlik və sabitlikdir və inkişaf səviyyəsi qabaqcıl ölkələrdən təxminən 20-30 il geri qalır və istehsal miqyası kiçikdir, texniki avadanlıq geridə qalmışdır, istehsalın səmərəliliyi isə zəifdir.

Hazırda dünyada fibra de carbon pret istehsal gücü təqribən 35 min ton, Çin bazarında illik tələbat isə təxminən 6,5 min ton təşkil edir.Böyük bir karbon lif istehlakçısıdır.Bununla belə, Çinin 2007-ci ildə karbon lifi hasilatı cəmi 200 ton idi və əsasən aşağı məhsuldarlıqlı məhsullar idi.Sənayenin əksəriyyəti idxala əsaslanır və qiymət çox bahadır.Məsələn, standart T300 bazarında müstəqil əqli mülkiyyət hüquqları ilə texniki dəstək yoxdur və yerli müəssisələr hələ də tam karbon lifi əsas texnologiyasını mənimsəməyiblər.Mənim ölkəmdə karbon lifinin keyfiyyəti, texnologiyası və istehsal miqyası xarici ölkələrdəkindən çox fərqlidir.Onların arasında yüksək performanslı karbon lif texnologiyası Yaponiya və Qərb ölkələri tərəfindən inhisara alınıb və bloklanıb.Buna görə də, karbon lifinin lokallaşdırılmasının həyata keçirilməsi uzun bir proses tələb edir.Bazarın olmaması səbəbindən son illərdə Çində "karbon lif atəşi" var və bir çox elmi tədqiqat institutları və müəssisələr karbon lifi tədqiqatlarına və min tonluq sənayeləşmə layihələrinə başlamışdır.

#Karbon lifli materiallar#Polimer kompozit şüşə lifli material#Karbon lif tədarükçüsü#şüşə lifi doğranmış iplər#yüksək performanslı karbon lifli parça