Углеродное волокно

углеродное волокно средней модульности является важной категорией высокопроизводительных углеродных волокон, которые обеспечивают превосходное равновесие между прочности на растяжение и модулем упругости (жесткости). По сравнению со стандартным или высокопрочным углеродным волокном, он получает значительно улучшенный модуль за счет карбонизации графита при более высоких температурах, что делает графитовую структуру внутри волокна более тонким. Такое сбалансированное сочетание производительности делает его идеальным для многих основных структур. Когда сценарии применения требуют высокой прочности и облегчения, а также жестких требований к жесткости и стабильности размеров деталей, углеродное волокно средней модульности имеет огромное преимущество. Его основные приложения сосредоточены на аэрокосмической деятельности (например, спутниковые конструкции, корпуса беспилотных летательных аппаратов), высокопроизводительных отраслях (например, высокоточные роботизированные руки, подставки для точных инструментов), а также спортивных инструментах высшего класса (например, профессиональные велосипедные рамы, гребли) и являются незаменимым ключевым материалом для соединения между стандартным и высшим углеродным волокном.

углеродное волокно с крупными пучками относится к углеродному волокну с большим количеством мононитей в пучке в процессе производства, обычно превышающим 48 000 нитей (сокращенно 48K). По сравнению с более мелкими жгутовыми углеродными волокнами, такими как 1K, 3K и 12K, обычно используемыми в аэрокосмической промышленности, его главное преимущество заключается в значительном снижении производственных затрат. Это обусловлено, прежде всего, более высокой производительностью и коэффициентом использования сырья в единицу времени на линиях по производству крупных жгутов, что обеспечивает экономию за счет масштаба. Хотя его абсолютные механические свойства (прочность и модуль упругости) несколько ниже, чем у аналогичных продуктов, его превосходная экономическая эффективность примечательна. Таким образом, стратегическое значение углеродное волокно с крупными пучками заключается в его расширении от передовых областей, таких как аэрокосмическая промышленность, до крупномасштабного промышленного применения (т.е. так называемого «углеродного волокна промышленного класса»). К основным сферам применения углеродного волокна относятся легкие автомобильные детали, лопасти ветряных турбин, арматура зданий и сосуды под давлением, что делает его ключевым фактором в реализации универсального применения углеродного волокна.

углеродное волокно высокой модульности – это углеродное волокно высшего класса. Его основной характеристикой является чрезвычайно высокий модуль упругости, обычно превышающий 350 ГПа и даже превышающий 500 ГПа. Это обеспечивает ему самую высокую жёсткость среди всех промышленных материалов, а значит, исключительную стойкость к деформации. Для достижения этого свойства его изготовление требует высокотемпературной обработки высококачественного графита, что приводит к образованию более крупных и упорядоченных зёрен графита внутри волокна, приближаясь к идеальной графитовой структуре. Хотя это обеспечивает высокий модуль, это обычно приводит к несколько более низким пределу прочности на разрыв и относительному удлинению при разрыве по сравнению с высокопрочными углеродными волокнами. Поэтому он подходит для применений, требующих высокой размерной стабильности и жёсткости, в первую очередь в аэрокосмической промышленности (например, спутниковые вышки, антенны), высокоточных приборах (например, оптические платформы, измерительные рычаги) и высокотехнологичном спортивном оборудовании. Это также современный материал, способный достигать оптимальных характеристик.

Высокопрочное углеродное волокно-это усовершенствованный композитный материал, который характеризуется высокой прочностью на растяжение. Он изготовлен из акрилонитрила (PAN) с помощью точных процессов, таких как высокотемпературная карбонизация и графирование, и его микроструктура дает ему превосходные механические свойства.
Его основными характеристиками являются очень высокая удельная прочность и удельный модуль, что означает, что при очень легком весе он может обеспечить прочность на растяжение и жесткость сверхметаллических материалов. Материал также обладает превосходной усталостной, коррозионной стойкостью и коэффициентом низкотемпературного расширения.
Его основные приложения сосредоточены на областях, требующих высокой эффективности снижения веса:
·аэрокосмическая: для основных несущих конструкций, таких как фюзеляж самолета, крылья, спутниковая опора и т. д.
·Спортивное оборудование: изготовление высококачественных колес, ракет-бадминтона, шедетки и т. д., повышение производительности.
·Промышленный сектор: для роботизированных рук, лопастей ветряных генераторов и легких деталей автомобилей.
В целом, это ключевой стратегический материал для продвижения высококачественного производства легких и высокопроизводительных.