3K Süsinikkiudfilamendid

3K süsinikkiudfilamentkiu omadused:

1. Füüsikalised omadused:

- Kõrge tugevus: sellel on kõrge tõmbetugevus ja talub suurt pinget ja pinget. Selle tugevus on oluliselt parem kui paljud traditsioonilised materjalid, näiteks teras. Seetõttu on 3K süsinikkiudfilamentkiul suurepärased rakenduseelised konstruktsiooniosades, mis peavad taluma suurt pinget.

- Kõrge moodul: moodul peegeldab materjali võimet deformatsioonile vastu pidada. 3K süsinikkiudfilamendi kõrge moodul muudab selle jõule allutamisel deformeerumiseks väga vähe. Sellel on suurepärane jäikus ja mõõtmete stabiilsus ning see sobib kõrgete mõõtmete täpsuse nõuetega rakendusstsenaariumideks.

- Kerge: süsinikkiudmaterjalid on madala tihedusega ja 3K süsinikkiudfilament ei ole erand. Kerge kaalu funktsioon on väga oluline mõnede rangete kaalupiirangutega rakendusvaldkondade jaoks, näiteks kosmosevaldkonna jaoks, mis võib vähendada õhusõiduki kaalu, vähendada energiatarbimist ja parandada lennutõhusust.

- Madal soojuspaisumise koefitsient: temperatuuri muutumisel on 3K süsinikkiudfilamentkiul hea mõõtmete stabiilsus, seda ei ole lihtne temperatuurimuutuste tõttu ilmselge paisumine või kokkutõmbumine ning võib säilitada stabiilse jõudluse erinevates temperatuurikeskkondades.

- Hea kulumiskindlus: süsinikkiudfilamentkiu pind on suhteliselt sile, kuid sellel on ka kõrge kulumiskindlus, seda ei ole lihtne kanda ja kahjustada ning võib säilitada hea jõudluse pikaajalises kasutamises.

2. Välimuse omadused:

- Peen tekstuur: Võrreldes suurte pukseeritavate süsinikkiududega on 3K süsinikkiududest kootud riie peenem, siledam ja hea tekstuur. Sellel on kõrge esteetika ja sobib kõrgete välimusnõuetega toodetele.

3. Keemilised omadused:

- Korrosioonikindlus: sellel on hea korrosioonikindlus ja tugev vastupidavus keemilistele ainetele, nagu happed, leelised ja orgaanilised lahustid. See võib säilitada stabiilse jõudluse karmides keemilistes keskkondades.

- Hea juhtivus: süsinikkiud on hea juhtiv materjal. 3K süsinikkiudfilamenti saab kasutada juhtivaid omadusi nõudvatel juhtudel, nagu elektroonilised seadmed, elektromagnetiline kaitse jne.

3K süsinikkiudfilamentkiu peamised kasutusalad:

1. Kosmosevälja:

Õhusõidukitel, kosmoselaevadel jne on väga kõrged nõuded materjalide jõudlusele. 3K süsinikkiudkiudude hõõgniidi kõrge tugevus, kerge kaal ja kõrge temperatuurikindlus võimaldavad valmistada õhusõiduki tiibu, kere konstruktsiooniosi, satelliidi konstruktsiooniosi jne.

2. Spordikaubad:

Spordivarustus peab olema kerge ja tugev. 3K süsinikkiudfilamente saab kasutada tipptasemel spordivarustuse tootmiseks, nagu golfikepid, tennisereketid, jalgrattahoidid ja suusad.

3. Automobile:

Seda saab kasutada auto modifitseerimiseks ja auto suure jõudlusega komponentide, nagu kere kest, kapuuts, spoiler jne tootmiseks, mis võivad parandada auto tugevust ja jäikust, vähendades samal ajal auto kere kaalu ja parandades auto jõudlust.

4. Ehitus:

Sellel on olulised rakendused hoonete konstruktsioonide tugevdamisel ja remondil. Seda saab kasutada betoonkonstruktsioonide, sildade, kaide ja muude ehituskomponentide tugevdamiseks, et parandada nende kandevõimet ja seismilist vastupidavust.

5. Elektroonilised seadmed:

Tänu oma heale elektrijuhtivusele ja elektromagnetilisele kaitsele saab seda kasutada elektroonikaseadmete korpuste, radiaatorite, plaatide ja muude komponentide valmistamiseks, mis võivad kaitsta elektroonikaseadmeid elektromagnetiliste häirete eest.

6. Tööstuslik:

Seda saab kasutada mehaaniliste osade, vormide jne valmistamiseks. Sellel on kõrge tugevuse, kõrge jäikuse ja kulumiskindluse eelised, mis võivad parandada tööstusseadmete jõudlust ja kasutusiga.

3K süsinikkiudfilamentkiu puudused:

1. Kõrged kulud:

3K süsinikkiudfilamentkiu tootmise protsess on keeruline, karboniseerimisseadmete maksumus on kõrge ja tootmisprotsessi kontrollinõuded on ranged, mille tulemuseks on kõrged tootmiskulud, nii et toote hind on suhteliselt kallis, mis teataval määral piirab selle laiaulatuslikku rakendamist.

2. Raske töötlemine:

Süsinikkiudfilament on kõrge kõvadus ja teatav haprus. Töötlemisprotsessi käigus on vaja spetsiaalseid töötlemisseadmeid ja protsesse. Töötlemistehnoloogia nõuded on kõrged ja töötlemisraskus suhteliselt kõrge. Näiteks lõikamise, puurimise ja muude töötlemistoimingute ajal võib tekkida kiudude purunemine ja delaminatsioon.

3. Halb löögikindlus:

Kuigi 3K süsinikkiudfilament on kõrge tugevusega, on selle löögikindlus suhteliselt kehv ja suure löögijõu korral kerge murda või kahjustada.

4. Ühilduvusküsimused muude materjalidega:

Süsinikkiudude ühendamisel ja kombineerimisel mõningate metallmaterjalide või muude mittemetallmaterjalidega on teatud raskusi. Vaja on spetsiaalseid ühendusmeetodeid ja -protsesse, vastasel juhul tekivad probleemid nagu lahtine ühendus ja halb liidese ühendamine.

5. Ringlussevõtu raskused:

Süsinikkiudfilamente on raske ringlussevõtta ja taaskasutada. Praegune ringlussevõtu tehnoloogia ei ole piisavalt küps ja ringlussevõtu kulud on kõrged, mis suurendab teatud määral ka selle kasutuskulusid ja keskkonnakoormust.