Каково карбоновое волокно может соответствовать техническим требованиям высокопроизводительных материалов в нескольких областях?

Почему ощущение углеродного волокна становится предпочтительным выбором для высокопроизводительных материалов в различных областях

Углеродное волокно ощущалось , с его составными свойствами легкого веса, высокой температурной сопротивления и высокой прочности стали ключевой альтернативой традиционным материалам в области охраны окружающей среды, энергии, аэрокосмической промышленности и других областей. Его основные преимущества вытекают из его уникальной структуры и состава: пористая сеть, образованная беспорядочными переплетенными углеродными волокнами, не только сохраняет высокую прочность самих углеродных волокон (прочность на растяжение до 3000 МПа или более), но и обладает превосходной проницаемостью воздуха и адсорбцией из-за ее пористости (обычно 40%-80%). С точки зрения веса, ощущение углеродного волокна имеет плотность всего 1,6-2,0 г/см³, менее четверти стали, но он может выдержать температуры выше 2000 года, что намного превышает предел теплостойчивости металлических материалов. Эта характеристика делает его подходящим для высокотемпературных применений фильтрации (таких как обработка дымовых газов промышленного печи), где он может переносить высокие температуры газа в дымоходе, перехватывая частицы через свою пористую структуру. В энергетическом секторе при использовании в качестве подложки для электрода аккумулятор он может одновременно удовлетворять потребностям проводимости и проницаемости электролита. Кроме того, ощущение углеродного волокна демонстрирует чрезвычайно сильную химическую стабильность и вряд ли реагирует с кислотами или щелочками, за исключением нескольких сильных окислителей, что делает его подходящим для долгосрочного использования в коррозионных средах. По сравнению с альтернативными материалами, такими как войлока стеклянного волокна, он имеет лучшую устойчивость к усталости и менее подвержена охлаждению и перелому после повторного стресса, занимая незаменимую позицию в высококлассных приложениях, требующих как производительности, так и долговечности.

Тестирование на эффективность и применение углеродного волокна, ощущаемого в высокотемпературной фильтрации дыма

В сценариях высокотемпературной фильтрации дыма, таких как промышленные печи и сжигание отходов, эффективность фильтрации и стабильность углеродного волокна необходимо проверить с помощью стандартизированных тестов. Обычно используемый метод тестирования-это «эксперимент по моделированию дымового газа высокотемпературного дымового газа»: исправить ощущение ощущения углеродного волокна толщиной 5-10 мм в устройстве фильтрации, введите моделируемый дымовой газ, содержащие частицы, диаметром 0,1-10 мкм (температура установлена ​​на 800-1200 ℃, скорость потока 1,5-2 м/с) и измерение концентрации частиц до и после и после фильтрации после 24 часов. Квалифицированный стандарт заключается в том, что эффективность фильтрации для частиц, превышающих 0,3 мкм, составляет ≥99%, а увеличение сопротивления фильтрации не превышает 30% от начального значения. В практическом применении необходимо выбрать методы обработки в соответствии с составом дымового газа: для дымового газа, содержащего кислые газы (такие как туман серной кислоты), ощущение углеродного волокна, обработанного силаном, следует использовать для повышения коррозионной устойчивости посредством модификации поверхности; Для сценариев, содержащих маслянистые частицы, войлочное тело следует обрабатывать гидрофобным покрытием, чтобы избежать закупорки пор. Во время установки необходимо превратить флэкс углеродного волокна в плиссированные мешки с фильтрами для увеличения зоны фильтрации при снижении сопротивления воздуха, с интервалом 10-15 см между мешками фильтров, чтобы обеспечить равномерный проход дымового газа. Во время использования высокотемпературная очистка заднего хода (с использованием 200-300 ℃ сжатого воздуха для обратной очистки) должна проводиться каждые 3-6 месяцев для удаления частиц, прикрепленных к поверхности и поддержания стабильности эффективности фильтрации.

Сравнительный анализ коррозионной стойкости между войлоком из углеродного волокна и стеклянным волокном

Разница в коррозионной стойкости между войлоком из углеродного волокна и фетром стеклянной волокна в основном отражается в химической стабильности и адаптивности окружающей среды, а выбор должен основываться на характеристиках средних сценариев. В кислых средах (таких как промышленные сточные воды с помощью рН 2-4), углеродное волокно показывает значительные преимущества: его основным компонентом является углерод, который имеет сильную химическую инертность. При длительном контакте с некисцидизирующими кислотами, такими как соляная кислота и серная кислота, скорость потери веса составляет менее 1% в год, в то время как ощущение стеклянного волокна (содержащее диоксид кремния) будет коррозирована кислотой из-за кремниевого оксигенного связующего, с уровнем потери веса 5% -8% в год, а поверхность будет показана. В щелочных средах (таких как системы десульфуризации дымовых газов с рН 10-12), коррозионная стойкость двух является относительно сходной, но ощущение углеродного волокна обладает лучшей способностью анти-двойника-фоволот-волокно постепенно теряет прочность при длительном действии сильного щелочного и подверженного сломам при внешней силе, в то время как механическая стоимость самоубийства, чем достигая, а не достигает 8 80-процентный. Для сред, содержащих фториды (такие как обработка отходов газа в электролитических клетках алюминиевого растения), толерантность к ощущению углеродного волокна намного превосходит ощущение стекловолокна, потому что ионы фторида будут реагировать с кремнием в стекле с образованием кремниевого фторида, что приводит к деградации материала, в то время как углеродистое волокон не реагирует с ним. Кроме того, ощущение углеродного волокна вряд ли поражается в органических растворителях (таких как толуол и ацетон), в то время как смоляное покрытие из стекловолокна может быть растворено, что приводит к свободной структуре.

Ключевые моменты в технологии обработки и резки для субстратов электродов из углеродного волокна

При обработке углеродного волокна, ощущаемого в подложки электрода аккумулятора, точность резки и обработка поверхности напрямую влияет на производительность электрода, что требует строгого контроля деталей процесса. Перед резьбой углеродное волокно должно быть предварительно обработано: положить его ровно в среде с температурой 20-25 ℃ и влажностью 40% -60% в течение 24 часов, чтобы устранить внутреннее напряжение в материале и избежать деформации после резки. Для резки следует использовать лазерные машины для резки, с установленной лазерной мощностью до 50-80 Вт и скоростью резки 50-100 мм/с. Этот метод может избежать сброса краевого волокна, вызванного механической резкой, и в то же время режущая кромка расплавляется мгновенно при высокой температуре с образованием гладкого герметичного края, уменьшая смену примесей волокна при последующем использовании. Ошибка размера резки должна контролироваться в пределах ± 0,1 мм, особенно для субстратов, используемых в ламинированных батареях. Чрезмерное отклонение размера приведет к плохому выравниванию электродов и влияет на эффективность разряда заряда. После резки необходима обработка активации поверхности: замочите флома из углеродного волокна в 5% -10% раствор азотной кислоты, обрабатывайте его при 60 ℃ в течение 2 часов, вытащите его и промойте деионизированной водой до нейтрального. После сушки количество поверхностных гидроксильных групп может быть увеличено более чем на 30%, усиливая силу связи с помощью электродных активных материалов. Обработанный субстрат должен быть покрыт электродами в течение 48 часов, чтобы избежать ухудшения поверхностной активности из-за длительного воздействия.

Влияние закона углеродного волокна ощущала толщину изоляционного слоя на теплоизоляцию

Когда ощущение углеродного волокна используется в качестве изоляционного слоя высокотемпературного оборудования, взаимосвязь между его толщиной и теплоизоляционным эффектом является нелинейной, и она должна быть научно спроектирована в соответствии с рабочей температурой оборудования. В диапазоне от комнатной температуры до 500 ℃ эффект теплоизоляции значительно улучшается с увеличением толщины: когда толщина увеличивается с 5 мм до 20 мм, теплопроводность уменьшается с 0,05 Вт/(м · К) до 0,02 Вт/(м · К), а теплоизоляция увеличивается на 60%, потому что повышенная толщина удлиняет в ходе нагрев. Когда температура превышает 800 ℃, влияние толщины на эффект теплоизоляции ослабевает-когда увеличивается с 20 мм до 30 мм, теплопроводность уменьшается только на 5%-8%, поскольку тепловое излучение становится основной режимом теплопередачи при высоких температурах, а простое увеличение толщины оказывает ограниченное воздействие на уменьшение передачи теплового излучения. В практических применениях композитные структуры должны быть выбраны в соответствии с рабочей температурой: один слой войлока из углеродного волокна может использоваться ниже 500 ℃ с толщиной 10-15 мм; Для 800-1200 ℃ требуется композитная структура «отражающего слоя ощущения углеродного волокна», то есть каждый 10-миллиметровый ощущение углеродного волокна сочетается с отражающим слоем алюминиевой фольги, который использует отражающий слой для блокирования теплового излучения. В настоящее время общая толщина, контролируемая при 20-25 мм, может достичь идеального эффекта, а чрезмерная толщина увеличит нагрузку оборудования. Во время установки необходимо убедиться, что изоляционный слой простен, с перекрытием 5-10 мм в суставах и фиксированным с помощью высокотемпературной резьбы, чтобы предотвратить проникновение горячего воздуха через промежутки.

Методы реализации для повышения прочности углеродного волокна, ощущаемого с помощью химической обработки

Чтобы повысить силу углеродного волокна, ощущаемого посредством химической обработки, необходимо принять процесс пропитанного пропитка для укрепления общей структуры, направленной на слабую силу связывания между его волокнами. Обычно используемым методом является обработка пропитки смолы: выберите высокотемпературную эпоксидную смолу (температурная устойчивость ≥200 ℃), смешайте ее с выклятым агентом с соотношением 10: 1, добавьте соответствующее количество ацетона, чтобы разбавить с вязкостью 500-800 МПА, полностью погрузившись в него, а также дефро-ароматическая среда, а также дефро-аромат в не в оба, а также дефицит в не в оба, а также дефицит в не в оба, а также дефакм в растрату-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0, чтобы гарантировать, что смола полностью проникает в поры. Выберите его и выжмите его с помощью ролика, чтобы контролировать содержание смолы до 30% -40% от войлочного веса (избыток увеличит вес, в то время как недостаточное количество ограничивает эффект укрепления), затем предварительно приведите его в духовке при 120 ℃ в течение 1 часа, а затем нагреть его до 180 ℃ для лечения в течение 2 часов, так что разрешение образует структуру с тремя измерениями, чтобы связать оборудование. После этой обработки прочность на растяжение углеродного волокна может быть увеличена на 50%-80%, а устойчивость к разрыву более значительно улучшается. Для сценариев, требующих более высокой прочности, можно использовать обработку модификации углеродных нанотрубков: замочить углеродное волокно, которое ощущает дисперсию углеродных нанотрубок (концентрация 0,5%-1%), выполнять ультразвуковую обработку в течение 30 минут, чтобы применить углеродные нанотрубки прилипают к поверхности волокна, а затем карбонизируем при 800 ℃ в течение 1 часа под защитой от истинного газа. Углеродные нанотрубки будут образовывать «мостовую» структуру между волокнами, что еще больше улучшит прочность при сохранении высокотемпературного сопротивления материала. Обработанное углеродное волокно необходимо пройти прочность на тестирование, чтобы гарантировать, что прочность на растяжение составляет ≥50 МПа, что отвечает требованиям структурного подшипника. .