Көміртекті талшықтың сипаттамасы, қолданылуы және дамуы
1.Көміртекті талшықтың сипаттамасы мен қасиеттері
Көміртекті талшықты материалдар қара түсті, қатты, жоғары беріктік, жеңіл салмақ және тамаша механикалық қасиеттері бар басқа да жаңа материалдар.Оның меншікті салмағы болаттың 1/4 бөлігінен аз.Көміртекті талшықты шайыр композициялық материалдарының созылу беріктігі әдетте 35000МПа-дан жоғары, бұл болаттан 7,9 есе жоғары.Серпімділіктің созылу модулі 230000МПа мен 430000МПа аралығында.Демек, CFRP меншікті беріктігі, яғни материал беріктігінің оның тығыздығына қатынасы 20000МПа/(г/см3) жоғары, бірақ А3 болатының меншікті беріктігі 590МПа/(г/см3) Меншікті серпімділік модулі де болаттан жоғары.Материалдың меншікті беріктігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым бөлшектің өзіндік салмағы аз болса, меншікті серпімділік модулі соғұрлым жоғары болса, тетіктің қаттылығы соғұрлым жоғары болады.Осы мағынада көміртекті талшықты инженерияда кеңінен қолдану перспективасы суреттелген.сияқты көптеген жаңадан пайда болған композиттік материалдардың тамаша қасиеттеріне қарап Полимерлі композициялық шыны талшықты материал, металл негізіндегі композициялық материалдар және керамика негізіндегі композициялық материалдар, көптеген сарапшылар композиттік материалдар болат дәуірінен бастап кең таралған материал қолдану дәуіріне енеді деп болжайды.
PAN көміртекті талшықты және шыны талшықты композициялық материалдар:
(1) Механикалық қасиеттер, металдан төмен тығыздық, жеңіл салмақ;жоғары модуль, жоғары қаттылық, жоғары беріктік, жоғары шаршау беріктігі, тамаша тозуға төзімділік және майлау;дірілді тамаша әлсірету;
(2) Шағын ыстыққа төзімділік, тұрақтылық, жылу кеңею коэффициенті, жақсы өлшемдік тұрақтылық, жылу өткізгіштік;инертті газда тамаша ыстыққа төзімділік;
(3) Ол электр өткізгіштігі және электромагниттік толқынды қорғау қасиеттері, электр өткізгіштігі және электромагниттік толқынды қорғау қасиеттері бар әртүрлі өткізгіш материалдарға жатады.(4) Ол рентгендік өткізгіштікте өте жақсы және мақсатқа сәйкес тиісті құрылымды жасауға болады.
2007 жылы Жапонияның негізгіКөміртекті талшық жеткізушісіToray Co., Ltd компаниясы Nissan Motor және басқа компаниялармен ынтымақтаса отырып, көміртекті талшықты пайдалана отырып, автомобильдің шасси сияқты негізгі бөліктерінің салмағын айтарлықтай азайтуға мүмкіндік беретін озық материалдарды әзірлеуде.Жаңа технология автомобильдің жалпы салмағын 10%-ға азайтып, отын шығынын 4%-дан 5%-ға дейін жақсартады.Сонымен қатар, соққыға төзімділік әдеттегіден 1,5 есе жоғары.Өндірушілер жаңа технологияны үш жылдан кейін коммерциялық көліктерге енгізуді жоспарлап отыр.Жаңа технология бүкіл әлемде парниктік газдарды азайту үшін отын шотының қатаң ережелері аясында болатқа негізделген автомобиль шикізатының ауысуын тездетуге уәде береді.
2.Көміртекті талшықты қолдану
Көміртекті талшық – көміртегінің мөлшері 90%-дан асатын талшықтар үшін жалпы термин және оның жоғары көміртегі мөлшері үшін аталған.Көміртекті талшық қарапайым көміртектің әртүрлі тамаша қасиеттеріне ие, мысалы, кішігірім меншікті ауырлық, ыстыққа төзімділік, термиялық соққыға төзімділік, химиялық төзімділік және өткізгіштік және т.б. Ол талшықтардың шағылысуы және тамаша механикалық қасиеттері бар.Атап айтқанда, оның меншікті беріктігі мен меншікті серпімділік модулі жоғары және ол оттегіні оқшаулау жағдайында 2000 жоғары температураға төтеп бере алады.Бұл маңызды өнеркәсіптік шыны талшықты шикізатжәне композициялық материалдарды, абляциялық материалдарды және жылу оқшаулағыш материалдарды нығайту үшін жарамды.Бұл 1960 жылдардың басында әзірленген жаңа материал және қазір қазіргі қоғамда таптырмас жаңа материалға айналды.
Демалыс өнімдерінің ішінде PAN көміртекті талшығының бірінші қолданылуы қармақ болып табылады.Қазіргі уақытта дүние жүзінде көміртекті талшықтан жасалған қармақтардың жылдық өнімі шамамен 12 миллион, ал пайдаланылатын көміртекті талшық мөлшері шамамен 1200 тоннаны құрайды.Гольф клубтарында көміртекті талшықты қолдану 1972 жылы басталды. Қазіргі уақытта фибра де көміртегінің жылдық өндірісіӘлемдегі гольф клубтары шамамен 40 миллион бөтелке, ал көміртекті талшықтың мөлшері 2000 тоннаға тең.Теннис ракеткаларын қолдану 1974 жылы басталды. Қазір әлемде өткен жылы шамамен 4,5 миллион көміртекті талшықты ракеткалар шығарылды, ал көміртекті талшықты пайдалану шамамен 500 тоннаны қажет етеді.Басқа нәрселермен қатар, көміртекті талшық шаңғыларда, қар қайықтарында, шаңғы таяқшаларында, бейсбол жараларында, жол ойындарында және теңіз спортында кеңінен қолданылады.
Көміртекті талшықтың жеңіл салмағын, шаршауға төзімділігін, коррозияға төзімділігін және басқа қасиеттерін мойындай отырып, ол аэроғарыш өнеркәсібінде кеңінен қолданылады.Ғарыштық ұшу саласында жоғары модульді көміртекті талшықтар жасанды серіктерде олардың жеңіл салмағы (қаттылығы) және өлшемдік тұрақтылықтың жылу өткізгіштігі арқасында қолданылды.Соңғы жылдары олар иридий сияқты байланыс серіктеріне қолданылды.
Қалыптау қоспасы негізінен термопластикалық шайырға түрінде араласадышыны талшықты кесілген жіптер, ол күшейту, антистатикалық және электромагниттік толқындарды қорғау әсері бар және тұрмыстық техникада, кеңсе техникасында, жартылай өткізгіштерде және оған қатысты салаларда кеңінен қолданылады.
3.Менің елімдегі көміртекті талшық өнімдерінің өндіріс жағдайы
Менің елімде көміртекті талшықты өндіру және пайдалану әлі бастапқы кезеңде.Отандық көміртекті талшықты өндіру көлемі жалпы шығарылатын өнімнің шамамен 0,4%-ын ғана құрайдыжоғары өнімді көміртекті талшықты матаәлемде және ішкі тұтынудың 90%-дан астамы импортқа тәуелді.PAN прекурсорының сапасы әрқашан менің елімде көміртекті талшықтар өнеркәсібінің ауқымды өндірісін шектейтін кедергі болды.Сонымен қатар, көміртекті талшық бұрыннан стратегиялық материал ретінде қарастырылғандықтан, дамыған елдер сыртқы әлемге жабылды.Сондықтан сала мамандары іргелі зерттеулерді күшейту инновацияның негізі және отандық көміртекті талшық өндірісін дамытудың іргелі жолы деп есептейді.
Менің елім көміртекті талшықты 1960-1970 жылдар аралығында зерттей бастады, бұл әлеммен дерлік теңестірілді.Жапондық Торай компаниясы 30 жылдан астам қажырлы еңбектің нәтижесінде T300 деңгейіне жақын көміртекті талшық өнімдерін шығарды, бірақ шығарылымы мен сапасы шет елдерден алшақ жатқан ішкі сұранысты қанағаттандыра алмайды.Халықаралық озық деңгеймен салыстырғанда отандық көміртекті талшықтың маңызды мәселелері көміртекті талшықтың төмен беріктігі, нашар біркелкілігі мен тұрақтылығы болып табылады, ал даму деңгейі алдыңғы қатарлы елдерден 20-30 жылға артта қалды, ал өндіріс ауқымы шағын, техникалық жабдықтар артта қалды, ал өндіріс тиімділігі нашар.
Қазіргі уақытта әлемдік фибра-де-карбон прет өндіру қуаты шамамен 35 000 тоннаны құрайды, ал Қытай нарығында жылдық сұраныс шамамен 6 500 тоннаны құрайды.Бұл үлкен көміртекті талшықты тұтынушы.Дегенмен, Қытайдың 2007 жылы көміртекті талшық өндіру көлемі небәрі 200 тоннаны құрады және негізінен өнімділігі төмен өнімдер.Өнеркәсіптің басым бөлігі импортқа сүйенеді және бағасы өте қымбат.Мысалы, стандартты T300 нарығында тәуелсіз зияткерлік меншік құқығымен техникалық қолдау жоқ, ал отандық кәсіпорындар әлі толық көміртекті талшықты ядро технологиясын игермеген.Менің елімдегі көміртекті талшықтың сапасы, технологиясы және өндіріс ауқымы шет елдердегіден айтарлықтай ерекшеленеді.Олардың ішінде жоғары өнімді көміртекті талшық технологиясы Жапония мен Батыс елдері тарапынан монополияланған және бұғатталған.Сондықтан көміртекті талшықты локализациялауды жүзеге асыру үшін ұзақ процесс қажет.Нарықтың жоқтығынан соңғы жылдары Қытайда «көміртекті талшық қызбасы» орын алып, көптеген ғылыми-зерттеу институттары мен кәсіпорындар көміртекті талшықты зерттеу мен мың тонналық индустрияландыру жобаларын бастады.
#Көміртекті талшықты материалдар#Полимерлі композициялық шыны талшықты материал#Көміртекті талшық жеткізушісі#шыны талшықты кесілген жіптер#жоғары өнімді көміртекті талшықты мата
Хабарлама уақыты: 27 қазан 2022 ж