کاربن فائبر کپڑوں کی اعلی تناؤ کی طاقت کی بنیادی وجوہات کا تجزیہ

 

i . سالماتی ڈھانچہ اور کرسٹل واقفیت
1. کاربن ایٹموں کا پرتوں کا انتظام
کاربن فائبر انتہائی آرڈرڈ گریفائٹ مائکرو کرسٹل پر مشتمل ہے ، اور کاربن ایٹم ایس پی اے ہائبرڈ مدار کے ذریعہ ایک ہیکساگونل ہنیکومب ڈھانچہ تشکیل دیتے ہیں . یہ پرتوں کا انتظام کاربن فائبر کو محوری سمت میں اعلی مضبوطی والی کوولینٹ بانڈ تشکیل دینے کے قابل بناتا ہے (کھینچنے والی سمت) {{. تھیوریکل اور اصل کاربن فائبر کپڑا 4 ، 900-7 ، 000 mpa . تک پہنچ سکتا ہے

2. کرسٹل واقفیت کنٹرول
کاربونائزیشن کے عمل کے دوران ، اعلی درجہ حرارت (1 ، 200-3 ، 000 ڈگری) اور تناؤ کا کنٹرول گرافائٹ مائکرو کرسٹل کو فائبر کے محور کے ساتھ ساتھ انتہائی مبنی بنانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ پس منظر کے نقائص کو کم کیا جاسکے ، اور.} مثال کے طور پر ، ٹورے T1100 کاربن فائبر کا اناج سائز پر قابو پایا جاتا ہے { 90 ٪ .

II . مینوفیکچرنگ عمل کی اصلاح
1. پیشگی انتخاب
مرکزی دھارے میں پولیاکریلونائٹریل (پین) پر مبنی ریشوں کا استعمال ہوتا ہے ، اور اس کی سالماتی چین کی سیڑھی کا ڈھانچہ پری آکسیڈیشن مرحلے میں مستحکم کراس لنکنگ تشکیل دیتا ہے ، اور کاربونائزیشن کے بعد 7. پین پر مبنی کاربن فائبر سے زیادہ بقایا نقائص ہیں جو 30 ٪ سے زیادہ ہیں۔

2. اعلی درجہ حرارت کاربونائزیشن اور گرافیٹائزیشن
-کم درجہ حرارت کاربونائزیشن (400-800 ڈگری): ٹربوسٹریٹک گریفائٹ ڈھانچہ بنانے کے لئے غیر کاربن عناصر (نائٹروجن ، آکسیجن) کو ہٹا دیں۔
- اعلی درجہ حرارت گرافیٹائزیشن (2،500 ڈگری +): ارگون پروٹیکشن ماحول کے ذریعہ کرسٹل نمو کو فروغ دیں اور لچکدار ماڈیولس کو 600 سے زیادہ GPA {{6} to میں بڑھائیں۔

3. سطح کے علاج کی ٹکنالوجی
الیکٹرو کیمیکل آکسیکرن یا پلازما علاج کے ذریعے ، رال میٹرکس کے ساتھ بانڈنگ کی طاقت کو بڑھانے اور انٹرفیس کے چھیلنے کی وجہ سے تناؤ کی حراستی سے بچنے کے لئے فائبر کی سطح پر مائکرو نالی تشکیل دی جاتی ہے۔

III . جامع مواد کا ڈیزائن
1. فائبر انتظامات کی اصلاح
کاربن فائبر کپڑا غیر مستقیم بنائی یا سادہ بنائی ڈھانچے کو اپناتا ہے ، جس میں {{0}}} ٪ کے فائبر کا حجم مواد ہوتا ہے ، جس سے فائبر محور کے ساتھ موثر بوجھ ٹرانسمیشن . مثال کے طور پر ، 0 ڈگری سمت کے ساتھ کاربن فائبر کپڑا کی ٹینسائل طاقت کے نقصان کی شرح 80 ± کم ہے جس میں 80 ± کم ہے ± 80 ± کم ہے ± 80 ± کم ہے ± 80 ± کم ہے ± 80 ± کم ہے ± 80 ± کم ہے ± 80 ± کم ہے ± 80 ± کم ہے ± 80 ± کم ہے ± 80 ± کم ہے ± 80 ± کم ہے۔

2. عیب کنٹرول
- سطح کی دراڑوں کو کم کرنے کے لئے کچے تار کا قطر {{1} μm پر کنٹرول کیا جاتا ہے۔
- کاربنائزیشن کے عمل کے دوران سست حرارتی نظام (1-5 ڈگری /منٹ) استعمال کیا جاتا ہے تاکہ pores . کی نسل کو روکنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

IV . کارکردگی کا موازنہ اور انجینئرنگ کی توثیق
| مواد|ٹینسائل طاقت (MPA)|کثافت (جی/سینٹی میٹر)|مخصوص طاقت (MPa · cm³/g) |
| کاربن فائبر کپڑا (T800 گریڈ)|5،890|1.80|3،272 |
| اعلی طاقت والا اسٹیل|1،200|7.85|153 |
| ہوا بازی ایلومینیم کھوٹ|570|2.70|211 |