Anglies pluoštas: savybės, nuotrauka, gavimas, naudojimas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Pažangios pramonės šakos ir statybos pastaruoju metu įsisavino daug iš esmės naujų technologijų, kurių dauguma siejamos su naujoviškomis medžiagomis. Paprastas vartotojas galėtų pastebėti šio proceso pasireiškimą statybinių medžiagų pavyzdžiu, įtraukiant kompozitus. Taip pat automobilių pramonėje diegiami anglies elementai, kurie padidina sportinių automobilių našumą. Ir tai ne visos sritys, kuriose naudojamas anglies pluoštas. Šio komponento pagrindas yra anglies pluoštai, kurių nuotrauka pateikiama žemiau. Tiesą sakant, naujos kartos kompozitų unikalumas ir aktyvus platinimas slypi nepralenkiamose techninėse ir fizinėse savybėse.

Gamybos technologija

Medžiagos gamybai žaliavos naudojamos natūralaus arba cheminio organinės kilmės pluošto pavidalu. Be to, dėl specialaus apdorojimo iš originalaus ruošinio lieka tik anglies atomai. Pagrindinė įtakojanti jėga yra temperatūra. Technologinis procesas apima kelių terminio apdorojimo etapų įgyvendinimą. Pirmajame etape pirminė struktūra oksiduojama iki 250 °C temperatūros sąlygomis. KitojeEtape anglies pluošto gamyba pereina į karbonizacijos procedūrą, dėl kurios medžiaga kaitinama azoto aplinkoje aukštoje temperatūroje iki 1500 °C. Taip susidaro į grafitą panaši struktūra. Visas gamybos procesas baigiamas galutiniu apdorojimu grafitizuojant 3000 °C temperatūroje. Šiame etape grynos anglies kiekis pluoštuose siekia 99%.

Kur naudojamas anglies pluoštas?

Jei pirmaisiais populiarinimo metais medžiaga buvo naudojama išskirtinai labai specializuotose srityse, tai šiandien yra plečiama gamyba, kurioje naudojamas šis cheminis pluoštas. Medžiaga yra gana plastiška ir nevienalytė pagal panaudojimo galimybes. Tikėtina, kad tokių pluoštų apimtis plėsis, tačiau šiandien susiformavo pagrindiniai medžiagų pateikimo tipai rinkoje. Visų pirma galime atkreipti dėmesį į statybų pramonę, mediciną, elektrotechnikos, buitinių prietaisų gamybą ir kt. Kalbant apie specializuotas sritis, anglies pluošto naudojimas vis dar aktualus orlaivių įrangos, medicininių elektrodų ir radarą sugeriančių medžiagų gamintojams.

Gamybos formos

Visų pirma, tai karščiui atsparūs tekstilės gaminiai, tarp kurių galime išskirti audinius, siūlus, mezginį, veltinį ir kt. Technologiškesnė kryptis – kompozitų gamyba. Galbūt tai yra plačiausias segmentas, kuriame anglies pluoštas yra serijinės gamybos produktų pagrindas.gamyba. Visų pirma, tai yra guoliai, karščiui atsparūs mazgai, dalys ir įvairūs elementai, kurie veikia agresyvioje aplinkoje. Dažniausiai kompozitai yra orientuoti į automobilių rinką, tačiau statybų pramonė taip pat gana noriai svarsto naujus šio cheminio pluošto gamintojų pasiūlymus.

Medžiagos savybės

Medžiagos gavimo technologijos specifika paliko pėdsaką pluoštų veikimui. Dėl to didelis terminis stabilumas tapo pagrindiniu tokių gaminių struktūros skiriamuoju bruožu. Be šiluminio poveikio, medžiaga atspari ir agresyviai cheminei aplinkai. Tiesa, jei kaitinant oksidacijos procese yra deguonies, tai neigiamai veikia pluoštus. Tačiau anglies pluošto mechaninis stiprumas gali konkuruoti su daugeliu tradicinių medžiagų, kurios laikomos kietomis ir atspariomis pažeidimams. Ši savybė ypač ryški anglies gaminiuose. Kita savybė, kurios paklausa tarp įvairių gaminių technologų, yra gebėjimas sugerti. Dėl aktyvaus paviršiaus šis pluoštas gali būti laikomas efektyvia katalizine sistema.

Prodiuseriai

Segmento lyderiai yra Amerikos, Japonijos ir Vokietijos įmonės. Rusijos technologijos šioje srityje pastaraisiais metais praktiškai nebuvo vystomos ir vis dar remiasi sovietmečio raida. Iki šiol pusėPasaulyje gaminamus pluoštus sudaro japonų kompanijos „Mitsubishi“, „Kureha“, „Teijin“ir kt., kita dalis yra padalinta tarp vokiečių ir amerikiečių. Pavyzdžiui, JAV yra Cytec, o Vokietijoje anglies pluoštą gamina SGL. Ne taip seniai į šios srities lyderių sąrašą pateko Taivano įmonė „Formosa Plastics“. Kalbant apie vidaus gamybą, kompozitų kūrimu užsiima tik dvi įmonės - Argonas ir Khimvolokno. Tuo pačiu metu B altarusijos ir Ukrainos verslininkai pastaraisiais metais pasiekė reikšmingų laimėjimų, įvaldydami naujas anglies pluošto komercinio naudojimo nišas.

Anglies pluošto ateitis

Kadangi kai kurios CFRP rūšys netrukus leis gaminti produktus, galinčius išlaikyti savo pirminę struktūrą milijonus metų, daugelis ekspertų prognozuoja, kad tokių gaminių bus perteklinė. Nepaisant to, suinteresuotos įmonės ir toliau lenktyniauja su technologiniais atnaujinimais. Ir tai iš esmės pateisinama, nes anglies pluošto savybės yra daug geresnės nei tradicinių medžiagų. Pakanka prisiminti stiprumą ir atsparumą karščiui. Remdamiesi šiais pranašumais, kūrėjai tiria naujas plėtros sritis. Medžiagos pristatymas greičiausiai apims ne tik specializuotas, bet ir masiniam vartotojui artimas sritis. Pavyzdžiui, įprastus plastiko, aliuminio ir medžio elementus galima pakeisti anglies pluoštu, kuris pranoks įprastas medžiagas savo eksploatacinėmis savybėmis.

Išvada

Daugelis veiksnių trukdo plačiai naudoti naujovišką dirbtinį pluoštą. Vienas reikšmingiausių yra didelė kaina. Kadangi anglies pluošto gamybai reikia naudoti aukštųjų technologijų įrangą, ne kiekviena įmonė gali sau leisti ją įsigyti. Tačiau tai nėra svarbiausia. Faktas yra tas, kad ne visi gamintojai yra suinteresuoti tokiais radikaliais produktų kokybės pokyčiais. Taigi, didindamas vieno infrastruktūros elemento patvarumą, gamintojas ne visada gali atlikti panašų gretimų komponentų atnaujinimą. Rezultatas – disbalansas, panaikinantis visus naujų technologijų pasiekimus.