Cén fáth a mbraithfeadh snáithín carbóin an rogha is fearr le haghaidh ábhar ardfheidhmíochta i réimsí éagsúla
Bhraith snáithín carbóin , lena n -airíonna ilchodacha de mheáchan éadrom, friotaíocht ardteochta, agus neart ard, tá sé ina rogha eile ar ábhair thraidisiúnta i gcosaint chomhshaoil, fuinneamh, aeraspáis, agus réimsí eile. Eascraíonn a bhuntáistí as a struchtúr agus a chomhdhéanamh uathúil: ní hamháin go gcoinníonn líonra póiriúil a chruthaíonn snáithíní carbóin atá fite fuaite go mí-ordúil leis an neart ard snáithíní carbóin iad féin (neart teanntachta suas le 3000MPA nó níos mó) ach tá tréscaoilteacht aeir den scoth agus asaithe mar gheall ar a phóirseacht (40%de ghnáth -80%). I dtéarmaí meáchain, níl ach dlús de 1.6-2.0g/cm³ ag snáithín carbóin, níos lú ná an ceathrú cuid de chruach, ach is féidir leis na teochtaí os cionn 2000 ℃ a sheasamh, i bhfad níos mó ná teorainn friotaíochta teasa na n-ábhar miotail. Fágann an tréith seo go bhfuil sé oiriúnach d'iarratais scagacháin ardteochta (mar shampla cóireáil gáis fiús tionsclaíoch áith), áit ar féidir leis glacadh le teochtaí gáis múcháin arda agus cáithníní a thascradh trína struchtúr póiriúil. San earnáil fuinnimh, nuair a úsáidtear é mar fhoshraith leictreoidí ceallraí, is féidir leis freastal ar riachtanais seoltachta agus tréscaoilteacht leictrilít ag an am céanna. Ina theannta sin, bhraith snáithín carbóin go raibh cobhsaíocht cheimiceach an-láidir ann agus is ar éigean a imoibríonn sé le haigéid nó alcaileacha ach amháin i gcás cúpla ocsaídí láidre, rud a chiallaíonn go bhfuil sé oiriúnach d'úsáid fhadtéarmach i dtimpeallachtaí creimneacha. I gcomparáid le hábhair mhalartacha cosúil le snáithín gloine, tá friotaíocht tuirse níos fearr aige agus níl sé chomh seans maith go mbeidh sé ag cur isteach agus ag briseadh tar éis struis arís agus arís eile, agus mar sin tá seasamh neamh-inathraithe aige in iarratais ardchríochnaithe a éilíonn feidhmíocht agus fad saoil araon.
Tástáil éifeachtúlachta agus cur i bhfeidhm snáithín carbóin a bhraitear i scagachán deataigh ardteochta
I gcásanna scagacháin deataigh ardteochta amhail áitheanna tionsclaíocha agus loscadh dramhaíola, bhraith éifeachtúlacht scagacháin agus cobhsaíocht snáithín carbóin go gcaithfí a fhíorú trí thástálacha caighdeánaithe. Is é an modh tástála a úsáidtear go coitianta ná an “turgnamh insamhalta gáis múcháin ardteochta”: Socraigh sampla snáithín carbóin tiubh 5-10mm i bhfeiste scagacháin, tabhair isteach cáithníní de ghás insamhlaithe de 0.1-10μm (tá teocht socraithe go 800-1200 ℃ tar éis an tsreafa 1.5-2M/S agus tomhais an tiúchan cáithníní tar éis an fhriochta tar éis an scagtha de scagadh. Is é an caighdeán cáilithe ná go bhfuil an éifeachtúlacht scagacháin do cháithníní atá níos mó ná 0.3μm ≥99%, agus ní théann an méadú ar fhriotaíocht scagacháin thar 30% den luach tosaigh. In iarratais phraiticiúla, ní mór modhanna cóireála a roghnú de réir chomhdhéanamh an gháis múcháin: i gcás gás múcháin ina bhfuil gáis aigéadacha (mar shampla aigéad sulfarach), ba cheart snáithín carbóin cóireáilte le silane a úsáid chun friotaíocht creimthe a fheabhsú trí mhodhnú dromchla; I gcás cásanna ina bhfuil cáithníní olacha, ba chóir go gcaithfí leis an gcorp braite le sciath hidreafóbach chun baolach pore a sheachaint. Le linn na suiteála, ní mór braistint snáithín carbóin a dhéanamh i málaí scagtha pléadáilte chun an limistéar scagacháin a mhéadú agus friotaíocht aeir a laghdú, le spásáil 10-15cm idir málaí scagtha chun a chinntiú go n-éireoidh sé le gás múcháin aonfhoirmeach. Le linn úsáide, ba chóir glanadh cúil ardteochta (ag baint úsáide as aer comhbhrúite 200-300 ℃ le haghaidh puring droim ar ais) gach 3-6 mhí chun cáithníní atá ceangailte leis an dromchla a bhaint agus cobhsaíocht éifeachtúlachta scagacháin a chothabháil.
Anailís chomparáideach ar fhriotaíocht creimthe idir braistint snáithín carbóin agus snáithín gloine bhraith
Léirítear an difríocht i bhfriotaíocht creimthe idir braistint snáithín carbóin agus snáithín gloine go príomha i gcobhsaíocht cheimiceach agus in inoiriúnaitheacht chomhshaoil, agus ba cheart roghnú a bheith bunaithe ar thréithe meánacha an cháis úsáide. I dtimpeallachtaí aigéadacha (amhail cóireáil fuíolluisce tionsclaíoch le pH 2-4), léiríonn buntáistí snáithín carbóin buntáistí suntasacha: Is é an príomh-chomhpháirt ná carbón, a bhfuil táimhe cheimiceach láidir ann. Nuair a bhíonn sé i dteagmháil fhadtéarmach le haigéid neamh-ocsaídiúcháin amhail aigéad hidreaclórach agus aigéad sulfarach, tá an ráta meáchain caillteanas níos lú ná 1% in aghaidh na bliana, agus bhraith snáithín gloine (ina bhfuil dé-ocsaíd sileacain) creimeadh ag aigéad mar gheall ar an mbanna sileacain-ocsaigine, le ráta caillteanas meáchain de 5% -8% in aghaidh na bliana, agus léireoidh an dromchla calking. I dtimpeallachtaí alcaileacha (mar shampla córais desulfurization gáis múcháin le pH 10-12), tá friotaíocht creimthe an dá cheann sách cosúil leis, ach de réir a chéile tá cumas frith-embritlement níos fearr ag snáithín carbóin-caillfidh an snáithín gloine déine de réir a chéile faoi ghníomh fadtéarmach alcaile láidir agus is féidir le níos mó a bhaint amach faoi fhórsa external fórsa external, cé gur féidir leis an ráta meicniúil a bhaineann le coinneáil mheicniúil a dhéanamh. I gcás timpeallachtaí ina bhfuil fluairídí (amhail cóireáil gáis dramhaíola i gcealla leictrealaíocha plandaí alúmanaim), tá an lamháltas ar shnáithín carbóin i bhfad níos fearr ná an tsnáithín gloine a bhraithtear, mar go n -imoibreoidh ian fluairíde le sileacain i ngloine chun gás fluairíde sileacain a chruthú, agus nach imoibríonn snáithín carbóin leis. Ina theannta sin, is beag tionchar a bhíonn ag snáithín carbóin ar thuaslagóirí orgánacha (mar shampla tolúéin agus aicéatón), agus is féidir an sciath roisín de shnáithín gloine a dhíscaoileadh, rud a fhágann go bhfuil struchtúr scaoilte mar thoradh air.
Príomhphointí i dteicneolaíocht a phróiseáil agus a ghearradh le haghaidh foshraitheanna leictreoidí ceallraí snáithín carbóin
Nuair a bhraitear snáithín carbóin a bhraitear i bhfoshraitheanna leictreoidí ceallraí, bíonn tionchar díreach ag cruinneas a ghearradh agus ar chóireáil dromchla, rud a éilíonn rialú dian ar shonraí próisis. Sula ngearrtar é, ní mór cóireáil a dhéanamh ar shnáithín carbóin: Leag é i dtimpeallacht le teocht 20-25 ℃ agus taise de 40% -60% ar feadh 24 uair an chloig chun strus inmheánach san ábhar a dhíothú agus chun warping a sheachaint tar éis an ghearrtha. Ba chóir meaisíní gearrtha léasair a úsáid chun iad a ghearradh, le cumhacht léasair socraithe go 50-80W agus luas 50-100mm/s a ghearradh. Is féidir leis an modh seo shedding snáithín imeall a sheachaint de bharr gearrtha meicniúil, agus ag an am céanna, leáítear an imeall gearrtha láithreach trí theocht ard chun imeall réidh séalaithe a dhéanamh, ag laghdú shedding neamhíonachta snáithín in úsáid ina dhiaidh sin. Ba chóir an earráid mhéid gearrtha a rialú laistigh de ± 0.1mm, go háirithe i gcás foshraitheanna a úsáidtear i gcadhnraí lannaithe. Mar thoradh ar diall iomarcach méide beidh droch-ailíniú leictreoid agus beidh tionchar aige ar éifeachtúlacht muirear-muirear. Tar éis é a ghearradh, tá gá le cóireáil gníomhachtaithe dromchla: soak an snáithín carbóin a bhraith i dtuaslagán 5% -10% aigéad nítreach, caitheamh leis ag 60 ℃ ar feadh 2 uair an chloig, tóg amach é agus sruthlaigh é le huisce dí-ianaithe go dtí go neodrach. Tar éis é a thriomú, is féidir líon na ngrúpaí hiodrocsaile dromchla a mhéadú níos mó ná 30%, ag cur leis an bhfórsa nasctha le hábhair ghníomhacha leictreoid. Ba chóir an tsubstráit chóireáilte a bheith brataithe le leictreoidí laistigh de 48 uair an chloig chun díghrádú gníomhaíochta dromchla a sheachaint mar gheall ar nochtadh fadtéarmach.
Tionchar a imirt ar dhlí na snáithín carbóin thiús ciseal inslithe ar éifeacht inslithe teirmeach
Nuair a úsáidtear snáithín carbóin mar shraith inslithe de threalamh ardteochta, tá an gaol idir a thiús agus a éifeacht inslithe teirmeach neamhlíneach, agus ní mór é a dhearadh go heolaíoch de réir teocht oibre an trealaimh. In the range from room temperature to 500℃, the thermal insulation effect improves significantly with the increase of thickness: when the thickness increases from 5mm to 20mm, the thermal conductivity decreases from 0.05W/(m·K) to 0.02W/(m·K), and the thermal insulation performance increases by 60%, because the increased thickness extends the heat conduction path, and the static air layer in the Cuireann pores bac ar aistriú teasa. Nuair a sháraíonn an teocht 800 ℃, lagaíonn tionchar tiús ar an éifeacht inslithe teirmeach-nuair a mhéadaíonn sé ó 20mm go 30mm, ní laghdaíonn an seoltacht theirmeach ach 5%-8%, toisc go n-éiríonn an radaíocht teasa mar an príomh-mhodh aistrithe teasa ag teochtaí arda, agus go bhfuil éifeacht theoranta ag an tiús ar aistriú teasa radaíochta laghdaitheach. In iarratais phraiticiúla, ní mór struchtúir ilchodacha a roghnú de réir na teochta oibre: is féidir ciseal amháin de shnáithín carbóin a úsáid faoi bhun 500 ℃, le tiús 10-15mm; I gcás 800-1200 ℃, tá gá le struchtúr ilchodach “snáithín carbóin a bhraith ciseal machnamhach”, is é sin, tá gach snáithín carbóin 10mm ag teacht le ciseal machnamhach scragall alúmanaim, a úsáideann an ciseal machnamhach chun radaíocht teasa a bhlocáil. Ag an am seo, is féidir leis an tiús iomlán a rialaítear ag 20-25mm an éifeacht idéalach a bhaint amach, agus méadóidh tiús iomarcach ualach an trealaimh. Le linn na suiteála, is gá a chinntiú go bhfuil an ciseal inslithe gan uaim, le forluí 5-10mm ag na hailt, agus go bhfuil sé socraithe le fuála snáithe frithsheasmhach ardteochta chun cosc a chur ar aer te dul trí na bearnaí.
Modhanna forfheidhmithe chun neart na snáithín carbóin a fheabhsú a bhraitear trí chóireáil cheimiceach
Chun neart na snáithín carbóin a bhraitear trí chóireáil cheimiceach a fheabhsú, is gá glacadh le próiseas tuilithe chun an struchtúr foriomlán a neartú, agus é mar aidhm aige an fórsa nasctha lag idir a shnáithíní a neartú. Is éard atá i modh a úsáidtear go coitianta ná cóireáil tuile roisín: roghnaigh roisín eapocsa frithsheasmhach in aghaidh teocht ard (friotaíocht teochta ≥200 ℃), déan é a mheascadh le gníomhaire curing ag cóimheas de 10: 1, cuir méid cuí aicéatón leis chun an snáithín carbóin a bhrath i IT, agus defoam in a vacuum · s, go hiomlán. 30 nóiméad chun a chinntiú go dtéann an roisín isteach go hiomlán isteach sna pores. Tóg amach é agus brúigh é le sorcóir chun an t-ábhar roisín a rialú go 30% -40% den mheáchan braite (méadóidh an iomarca an meáchan, cé go gcuirfidh sé teorainn leis an éifeacht neartú), ansin é a réamh-leigheas in oigheann ag 120 ℃ ar feadh 1 uair an chloig, agus ansin teasann sé é go 180 ℃ le haghaidh 2 uair an chloig a leigheas, ionas go mbeidh an t-athfhíorú ag baint le struchtúr líonra tríthoiseach chun an struchtúr carbóin a chnagadh. Tar éis na cóireála seo, is féidir le neart teanntachta snáithín carbóin a mhéadú 50%-80%, agus tá feabhas níos suntasaí ar an bhfriotaíocht cuimilte. I gcás cásanna a dteastaíonn neart níos airde uathu, is féidir cóireáil modhnaithe nanafeadáin charbóin a úsáid: soak an snáithín carbóin a bhraithtear i scaipeadh nanafeadáin charbóin (tiúchan 0.5%-1%), déan cóireáil ultrasonaic ar feadh 30 nóiméad chun go gcloífidh na nana-fheadáin charbóin leis an dromchla snáithín, agus ansin carbónáitiú ag 800 ℃ ar feadh 1 uair an chloig faoi chosaint an gháis. Cruthóidh nana-fheadáin charbóin struchtúr “idirlinne” idir snáithíní, ag feabhsú an neart agus ag coinneáil friotaíocht ardteochta an ábhair. Bhraith an snáithín carbóin cóireáilte go gcaithfear tástáil neart a dhéanamh chun a chinntiú go bhfuil an neart teanntachta ≥50MPA, ag freastal ar na riachtanais struchtúrtha.
Roimhe Seo
