Anailís ar na bunchúiseanna le neart ard teanntachta éadach snáithín carbóin

 

I. Struchtúr móilíneach agus treoshuíomh criostail
1. Socrú adamh carbóin
Tá snáithín carbóin comhdhéanta de mhicrocrystals graifíte ard -ordaithe, agus cruthaíonn adaimh charbóin struchtúr cíor mheala heicseagánach trí fhithiseáin hibrideacha SP². Cuireann an socrú layered seo ar chumas snáithín carbóin bannaí comhfhiúsacha ard-neart a chruthú sa treo aiseach (treo sínte). Is féidir le neart teanntachta teoiriciúil ciseal amháin graifín teacht ar 130 GPa, agus is féidir leis an éadach snáithín carbóin iarbhír teacht ar 4, 900-7, 000 MPa.

2. Rialú treoshuímh criostail
Le linn an phróisis charbóin, úsáidtear ardteocht (1, 200-3, {000) agus rialú teannais chun na microcrystals graifíte a dhéanamh dírithe go mór ar an ais snáithín chun lochtanna cliathánacha a laghdú. Mar shampla, déantar méid gráin snáithín carbóin Toray T1100 a rialú ag {10-20 nm, agus tá an chéim treoshuímh níos mó ná 90%.

Ii. Optamú Próiseas Déantúsaíochta
1. Roghnú Réamhtheachtaí
Úsáideann an príomhshrutha snáithíní polyacrylonitrile (PAN), agus cruthaíonn struchtúr dréimire a shlabhra mhóilíneach tras-nascadh cobhsaí sa chéim réamh-ocsaídiúcháin, agus is beag lochtanna iarmharacha a bhíonn ann tar éis carbónú. Tá neart teanntachta ag snáithín carbóin atá bunaithe ar Pan-bhunaithe atá níos mó ná 30% níos airde ná an snáithín carbóin atá bunaithe ar asfalt.

2.
-Carbónú ísealteochta ({400-800 céim): Bain eilimintí neamh-charbóin (nítrigin, ocsaigin) chun struchtúr graifít turbostratic a dhéanamh;
- Graifítiú ardteochta (2,500 céim +): Fás criostail a chur chun cinn trí thimpeallacht cosanta argón agus modal leaisteach a mhéadú go dtí níos mó ná 600 GPa.

3. Teicneolaíocht Cóireála Dromchla
Trí ocsaídiú leictriceimiceach nó trí chóireáil plasma, cruthaítear micrea -ghreamanna ar dhromchla an tsnáithín chun an neart nasctha leis an maitrís roisín a mhéadú agus chun tiúchan struis de bharr scamhadh comhéadan a sheachaint.

Iii. Dearadh ábhar ilchodach
Optamú Socrú Snáithín 1.
Glacann éadach snáithín carbóin le fíodóireacht aontreoch nó le struchtúr fíodóireachta plain, le hábhar toirt snáithín de {{{0}%, ag cinntiú tarchur éifeachtach ualach feadh na haise snáithín. Mar shampla, tá an ráta caillteanais neart teanntachta d'éadach snáithín carbóin le treo 0 chéime ply 80% níos ísle ná an ± 45 céim ply.

2. Rialú fabht
- Déantar trastomhas na sreinge amh a rialú ag 5-7 μm chun scoilteanna dromchla a laghdú;
- Úsáidtear téamh mall (1-5 céim \/min) le linn an phróisis charbónaithe chun cosc a chur ar ghiniúint pores.

Iv. Comparáid Feidhmíochta agus Fíorú Innealtóireachta
| Ábhar|Neart teanntachta (MPA)|Dlús (g\/cm³)|Neart sonrach (MPA · cm³\/g) |
| Éadach snáithín carbóin (grád T800)|5,890|1.80|3,272 |
| Cruach ard-neart|1,200|7.85|153 |
| Cóimhiotal Alúmanaim Eitlíochta|570|2.70|211 |