Caratteristiche, applicazione è sviluppu di a fibra di carbone
1.Caratteristiche è proprietà di a fibra di carbone
Materiali di fibra di carbone sò neri, duri, d'alta forza, pesu ligeru è altri materiali novi cù proprietà meccaniche eccellenti.A so gravità specifica hè menu di 1/4 di l'azzaru.A forza di trazione di materiali compositi di resina di fibra di carbonu hè di solitu sopra à 35000MPa, 7,9 volte quella di l'acciaio.U modulu di elasticità di tensione hè trà 230000MPa è 430000MPa.Dunque, a forza specifica di CFRP, vale à dì, u rapportu di a forza di u materiale à a so densità, hè sopra à 20000MPa/(g/cm3), ma a forza specifica di l'acciaio A3 hè 590MPa/(g/cm3) U modulu elasticu hè ancu più altu ch'è quellu di l'azzaru.A più alta a forza specifica di u materiale, u più chjucu u pesu stessu di a parte, u più altu u modulu elasticu specificu, più grande a rigidità di a parte.In questu sensu, a prospettiva larga di l'applicazione di a fibra di carbone in l'ingegneria hè illustrata.Fighjendu e proprietà eccellenti di parechji materiali cumposti emergenti, cum'è Materiale di fibra di vetru compostu di polimeru, materiali cumposti basati in metallu, è materiali cumposti basati in ceramica, parechji sperti predicanu chì i materiali compositi entreranu in l'era di l'appiecazione di materiale diffusa da l'età di l'azzaru.
PAN fibre di carbone è materiali compositi di fibra di vetro:
(1) Proprietà meccanica, densità più bassa di u metallu, pesu ligeru;altu modulu, alta rigidità, alta forza, alta forza di fatigue, eccellente resistenza à l'usura è lubricità;eccellente attenuazione di vibrazioni;
(2) Piccula resistenza à u calore, stabilità, coefficient di espansione termale, bona stabilità dimensionale, conduttività termale;eccellente resistenza à u calore in gas inerte;
(3) Appartene à una varietà di materiali cunduttivi chì anu conduttività elettrica è proprietà di schermatura d'onda elettromagnetica, è proprietà di schermatura di conduttività elettrica è onde elettromagnetiche.(4) Hè eccellente in a trasmittanza di raghji X, è una struttura adatta pò esse cuncepita secondu u scopu.
In u 2007, u principale di u GiapponeFornitore di fibra di carboneToray Co., Ltd. hà cooperatu cù Nissan Motor è altre cumpagnie per sviluppà materiali di punta cù fibra di carbone, chì ponu riduce assai u pesu di e parti principali di a vittura, cum'è u chassis.A nova tecnulugia reduce u pesu generale di a vittura da 10% è migliurà u cunsumu di carburante da 4% à 5%.Inoltre, a resistenza à l'impattu hè 1,5 volte quella di u cunvinziunali.I pruduttori pensanu di purtà a nova tecnulugia à i veiculi cummerciale in trè anni.A nova tecnulugia prumette di accelerà a cunversione di materie prime automobilistiche centrate in l'acciaio in u sfondate di regulazioni più duru di fattura di carburante per riduce i gasi di serra in u mondu.
2.Applicazione di fibra di carbone
Fibra di carbone hè un termu generale per fibri cù un cuntenutu di carbonu di più di 90%, è hè chjamatu per u so altu cuntenutu di carbone.A fibra di carbonu hà parechje proprietà eccellenti di carbone elementale, cum'è a piccula gravità specifica, resistenza à u calore, resistenza à u scossa termale, resistenza chimica è conduttività, etc. Ha un entanglement di fibra è eccellenti proprietà meccaniche.In particulare, a so forza specifica è u modulu elasticu specificu sò alti, è pò sustene una temperatura alta di 2000 sottu a cundizione di isolamentu di l'ossigenu.Hè una materia prima di fibra di vetro industriale impurtanteè hè adattatu per rinfurzà i materiali cumposti, i materiali di ablazione è i materiali d'insulazione di calore.Questu hè un novu materiale sviluppatu in u principiu di l'anni 1960 è hè diventatu un novu materiale indispensabile in a sucità muderna.
Trà i prudutti di divertimentu, a prima applicazione di fibra di carbone PAN hè a canna da pesca.Attualmente, a pruduzzione annuale di canne da pesca in fibra di carbonu in u mondu hè di circa 12 milioni, è a quantità di fibra di carbone utilizata hè di circa 1200 tunnellate.L'applicazione di fibra di carbone in i mazze di golf principia in u 1972. Attualmente, a pruduzzione annuale di fibra di carbone.clubs di golf in u mondu hè di circa 40 milioni di buttigli, è a quantità di fibra di carbone hè equivalente à 2000 tunnellate.L'applicazione di rackets di tennis hà iniziatu in u 1974. Avà, u mondu hà pruduciutu circa 4,5 milioni di rackets di fibra di carbonu l'annu passatu, è l'usu di fibra di carbonu necessita circa 500 tunnellati.Frà l'altri cose, a fibra di carbone hè ancu largamente usata in sci, barche di neve, bastoni di sci, batte di baseball, ghjochi di strada è sport marini.
Ricunnisciutu u ligeru, a resistenza à a fatigue, a resistenza à a corrosione è altre pruprietà di a fibra di carbone, hè largamente utilizata in l'industria aerospaziale.In u campu di u volu spaziale, fibri di carbonu d'altu modulu sò stati utilizati in satelliti artificiali per via di u so pesu ligeru (rigidità) è di a cunduttività termale di a stabilità dimensionale.Nta l'ultimi anni, sò stati usati in satelliti di cumunicazione cum'è iridium.
U cumpostu di molding hè principarmenti mischju in a resina termoplastica in forma difilamenti tagliati in fibra di vetru, chì hà l'effettu di rinfurzà, schermatura d'onda antistatica è elettromagnetica, è hè largamente utilizatu in l'apparecchi domestici, l'equipaggiu d'uffiziu, i semiconduttori è i campi cunnessi.
3.Production statutu di i prudutti di fibra di carbone in u mo paese
A pruduzzione è l'usu di fibra di carbonu in u mo paese hè sempre in u stadiu iniziale.A capacità di pruduzzione di a fibra di carbone domestica cuntene solu circa 0,4% di a pruduzzioni tutale ditela di fibra di carbone di altu rendimentin u mondu, è più di 90% di u cunsumu domesticu dipende di l'impurtazioni.A qualità di u precursore PAN hè sempre stata u collu di buttiglia chì limita a produzzione à grande scala di l'industria di fibra di carbone in u mo paese.Inoltre, perchè a fibra di carbone hè stata longu cunsiderata cum'è un materiale strategicu, i paesi sviluppati sò stati chjusi à u mondu esternu.Per quessa, i sperti di l'industria crede chì u rinfurzà a ricerca basica hè u fundamentu di l'innuvazione è u modu fundamentale per sviluppà l'industria domestica di fibra di carbonu.
U mo paese hà cuminciatu à studià a fibra di carbone da l'anni 1960 à l'anni 1970, guasi à u ritmu di u mondu.Dopu più di 30 anni di travagliu duru, a Cumpagnia Toray di u Giappone hà sviluppatu prudutti di fibra di carbone vicinu à u nivellu T300, ma a pruduzzioni è a qualità ùn ponu risponde à a dumanda domestica, chì hè luntanu da i paesi stranieri.In cunfrontu cù u livellu avanzatu internaziunale, i prublemi eccezziunali di a fibra di carbonu domestica sò a forza di fibra di carbonu bassu, una scarsa uniformità è stabilità, è u livellu di sviluppu hè guasi 20 à 30 anni daretu à quellu di i paesi avanzati, è a scala di pruduzzione hè chjuca, equipaggiu tecnicu. hè arretratu, è l'efficienza di a produzzione hè povera.
Attualmente, a capacità di pruduzzione mundiale di fibra di carbone pret hè di circa 35.000 tunnellate, è a dumanda annuale in u mercatu cinese hè di circa 6.500 tunnellate.Hè un grande cunsumadore di fibra di carbone.Tuttavia, a pruduzzioni di fibra di carbone di China in 2007 era solu circa 200 tunnillati, è principarmenti prudutti di bassa prestazione.A maiò parte di l'industria si basa nantu à l'impurtazioni, è u prezzu hè assai caru.Per esempiu, u mercatu standard T300 manca di supportu tecnicu cù i diritti di pruprietà intellettuale indipendenti, è l'imprese domestiche ùn anu micca maestratu a tecnulugia cumpleta di u core di fibra di carbone.A qualità, a tecnulugia è a scala di produzzione di fibra di carbonu in u mo paese sò assai diffirenti da quelli in i paesi stranieri.Frà elli, a tecnulugia di fibra di carbonu d'alta prestazione hè monopolizzata è bluccata da u Giappone è i paesi occidentali.Per quessa, ci vole un longu prucessu per rializà a localizazione di fibra di carbone.A causa di a mancanza di mercatu, ci hè stata una "febre di fibra di carbonu" in Cina in l'ultimi anni, è parechji istituti di ricerca scientifica è imprese anu iniziatu a ricerca in fibra di carbone è i prughjetti di industrializazione di milla tunnellati.
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Tempu di pubblicazione: 27-oct-2022