कार्बन फाइबर के आनुवंशिक कोड को डिकोड करना
1.1 तत्व रचना: कार्बन की अंतिम व्याख्या
95% से अधिक की कार्बन सामग्री के साथ यह "ब्लैक गोल्ड सामग्री" कंकाल के रूप में ग्रेफाइट माइक्रोक्रिस्टल का उपयोग करके 5-10 माइक्रोन के व्यास के साथ एक फाइबर नेटवर्क में बुना जाता है। इसका घनत्व स्टील का केवल 1/4 है, लेकिन इसकी ताकत स्टील की 7-9 गुना है, जैसे कि मछली पकड़ने की छड़ की मोटाई तक एफिल टॉवर के वजन को संपीड़ित करना।
1.2 सूक्ष्म चमत्कार: अराजक ग्रेफाइट संरचना
एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत, कार्बन फाइबर एक अद्वितीय "टर्बोस्ट्रेटिक ग्रेफाइट" संरचना प्रस्तुत करता है: ग्रेफाइट शीट हवा द्वारा उड़ाए गए पृष्ठों की तरह होते हैं, जो 3.4 एंगस्ट्रॉम (एक बाल के एक 200,000 वें के बराबर) के साथ एक अव्यवस्थित तरीके से खड़ी होती है। यह विशेष संरचना इसे अद्भुत anisotropy - अक्षीय ताकत ही हीरे की तुलना में देती है, लेकिन यह नरम है और इसे क्षैतिज रूप से बुना जा सकता है।
प्रमुख पैरामीटर तुलना तालिका
| प्रदर्शन सूचकांक|कार्बन फाइबर का विशिष्ट मूल्य|एल्यूमीनियम मिश्र धातु का तुलना मूल्य |
|-----------|--------------|--------------|
| घनत्व (g/cm h)|1.75|2.7 |
| तन्यता ताकत (GPA)|3.5-7.0|0.3-0.5 |
| लोचदार मापांक (GPA)|200-700|68-70 |
कार्बन फाइबर परिवार का नक्शा
2.1 मूल नियति निर्धारित करता है: तीन प्रमुख कच्चे माल प्रणाली
- पैन - आधारित (दुनिया के 90% के लिए लेखांकन): एक्रिलोनिट्राइल का भव्य परिवर्तन, रासायनिक फाइबर से एयरोस्पेस सामग्री के लिए पलटवार करने के लिए सड़क
डामर - आधारित: - उत्पादों द्वारा तेल शोधन का पुनर्जन्म, "ब्लैक योद्धा" अल्ट्रा - उच्च तापमान दृश्य में विशेषज्ञता
- Viscose - आधारित: सेल्यूलोज का जादुई परिवर्तन, रणनीतिक हथियारों का अदृश्य संरक्षक
2.2 प्रदर्शन उन्नति: नागरिक से सैन्य तक
जब T300 कार्बन फाइबर (स्ट्रेंथ 3530MPA) M60J उच्च मापांक फाइबर (मापांक 588GPA) से मिलता है, तो यह एक स्प्रिंटर और एक योग मास्टर - के संयोजन की तरह है।
प्रयोगशाला से उत्पादन लाइन तक: विनिर्माण प्रक्रिया का पता चला है
3.1 हजारों परीक्षणों और क्लेशों के माध्यम से जन्म की यात्रा
1। कच्चे रेशम कताई: सूखे और गीले कताई का सटीक नियंत्रण माइक्रोन - बालों पर स्तर के खांचे के बराबर है
2। पूर्व - ऑक्सीकरण: "कोमल शमन" 200-300 डिग्री पर, जो आणविक श्रृंखला को रैखिक से ट्रेपेज़ॉइडल संरचना में बदल देता है
3। कार्बनकरण पुनर्जन्म: अक्रिय गैस के संरक्षण के तहत, यह 1000-1500 डिग्री की लपटों के परीक्षण से गुजरता है
4। ग्राफिटाइजेशन: अल्ट्रा - 3000 डिग्री पर उच्च तापमान उच्चतापूर्णता अंतिम यांत्रिक गुणों को प्राप्त करती है
प्रौद्योगिकी चुनौती: ग्राफिटाइजेशन तापमान में प्रत्येक 100 डिग्री की वृद्धि के लिए, उत्पादन लागत तेजी से बढ़ती है। यह उच्च - अंत कार्बन फाइबर मूल्य अनुपात का अंतर्निहित तर्क है।
सीमा ब्रेकर: कार्बन फाइबर की अनंत संभावनाएं
- एयरोस्पेस: बोइंग 787 ड्रीमलाइनर कार्बन फाइबर समग्र सामग्री का उपयोग करता है 50%के लिए लेखांकन, वजन कम करने से 20%
- नई ऊर्जा क्रांति: टेस्ला साइबरट्रैक का एक्सोस्केलेटन शेल हल्के कारों का एक नया युग खोलता है
- स्पोर्ट्स टेक्नोलॉजी: सभी - कार्बन फाइबर व्हीलचेयर पैरालिंपिक एथलीटों को मानव शरीर की सीमाओं के माध्यम से तोड़ने की अनुमति देते हैं, प्रति घंटे 30 किलोमीटर से अधिक की गति के साथ
- भविष्य की अटकलें: स्व - मरम्मत योग्य कार्बन फाइबर कंकाल, पारदर्शी प्रवाहकीय फाइबर स्क्रीन, अंतरिक्ष लिफ्ट केबल ...
उद्योग का आंकड़ा: 2023 में, कार्बन फाइबर के लिए वैश्विक मांग 135,000 टन तक पहुंच जाएगी, जिसमें चीन की उत्पादन क्षमता 50% से अधिक के लिए लेखांकन है, लेकिन उच्च - उच्च - की पर्याप्तता दर 30% से कम है - यह एक चुनौती और एक अवसर है।