Augstu-temperatūras izturīgas oglekļa šķiedras caurules ir specializētas kompozītmateriālu struktūras, kas izstrādātas, lai saglabātu to mehānisko integritāti un izmēru stabilitāti vidē, kur standarta oglekļa šķiedra noārdīsies.
Oglekļa šķiedras caurules karstumizturību gandrīz pilnībā nosakamatrica (sveķi)nevis pašas oglekļa šķiedras, jo oglekļa šķiedras var izturēt temperatūru2000 grādiinertā atmosfērā.
Lai gan standarta oglekļa šķiedras caurulēs parasti tiek izmantoti epoksīda sveķi, kas iztur līdz pat 80 grādiem līdz 120 grādiem, augstas -temperatūras variantos tiek izmantotas uzlabotas sveķu sistēmas, lai ievērojami palielinātu šos ierobežojumus.
Sveķu sistēmas
Augsts{0}}Tg epoksīds:Specializētie epoksīdi ar augstu stikla pārejas temperatūru (Tg) var pastāvīgi darboties pie150 grādi - 180 grādi.
Cianāta esteris:Piedāvā izcilas dielektriskās īpašības un termisko stabilitāti, piemērots200 grādi - 250 grādi.
ĶMI (bismaleimīds):Nozares standarts augstas veiktspējas{0}}aviācijas un kosmosa lietojumprogrammām, kas spēj darboties250 grādi - 300 grādi.
Poliimīds:Lietojot ekstremālos apstākļos, šie sveķi var izturēt īslaicīgu{0}}iedarbību līdz pat400 grādivai augstāks.
Oglekļa šķiedras cauruļu ražošanas procesi
Šo cauruļu ražošanai nepieciešama precīza kontrole, lai nodrošinātu, ka sveķi pilnībā sacietē un sasniedz maksimālo termisko potenciālu.
Kvēldiega tinums:Nepārtrauktas šķiedras tiek nospriegotas uz serdeņa. Tas ir ideāli piemērots spiedtvertnēm vai caurulēm, kurām nepieciešama liela loka stiprība.
Ruļļu ietīšana:Iepriekš impregnētas (“sagatavotas”) oglekļa šķiedras loksnes ir aptītas ap serdi. Tas nodrošina sarežģītu šķiedru orientāciju (0 grādu, +/- 45 grādu, 90 grādi), lai optimizētu lieces un griezes momentu.
Preses formēšana:Lai sasniegtu nepieciešamo augstu Tg, šīs caurules bieži tiek konservētas augstā spiedienā un temperatūrā autoklāvā, lai novērstu tukšumus un nodrošinātu lielas šķiedru tilpuma frakcijas.
Augstas -temperatūras izturīgas oglekļa šķiedras caurules ir ļoti svarīgas nozarēs, kur komponentiem jāiztur ārkārtējs karstums, nezaudējot savu formu vai izturību. Tā kā oglekļa šķiedra pēc savas būtības ir "šļūdes-izturīga" (tā neizstiepjas un nedeformējas ilgstošas-sprieguma ietekmē), tā pārspēj lielāko daļu metālu augstas-karstuma un lielas{5}}slodzes apstākļos.
Tālāk ir norādītas galvenās lietojumprogrammas, kas iedalītas kategorijās pēc nozares un konkrētā lietošanas gadījuma.
1. Rūpniecība un ražošana
Augstas{0}}temperatūras caurules bieži izmanto, lai rūpnīcās nomainītu smagās tērauda vai alumīnija detaļas, lai palielinātu ātrumu un precizitāti.
Termiskās apstrādes krāsnis: Izmanto kā rullīšus vai atbalsta stieņus kustīgām daļām caur rūpnieciskajām krāsnīm. Atšķirībā no tērauda, tie nelocīsies vai "nokarās" augstā temperatūrā.
Robotu gala-efektori: Lietuvēs vai stikla ražošanā robotizētās rokas izmanto oglekļa šķiedras caurules, lai apstrādātu karstus materiālus. Vieglā daba ļauj robotam pārvietoties ātrāk, savukārt karstumizturība aizsargā rokas strukturālo integritāti.
2. Automobiļi un motosports
Augstas veiktspējas{0}}transportlīdzekļos svara samazināšana ir ļoti svarīga, taču daudzas sastāvdaļas atrodas dzinēja vai izplūdes gāzu tuvumā.
Izplūdes siltuma vairogi: caurules vai pus{0}}caurules, ko izmanto izplūdes sistēmu pārklāšanai, aizsargājot jutīgas elektroniskās sastāvdaļas no siltuma starojuma. Turbokompresors
Cauruļvads: Oglekļa šķiedras caurules ved saspiestu, uzsildītu gaisu no turbo uz starpdzesētāju.
Piedziņas vārpstasAugstas veiktspējas Augsta-Tg sveķi novērš vārpstas mīkstināšanu ilgstošas-ātruma darbības laikā.
3. Enerģētika un pētniecība
Ūdeņraža kurināmā elementi: Izmanto strukturālajos korpusos un cauruļvados, kur siltuma pārvaldība ir pastāvīgs izaicinājums.
