Завершено встановлення виробничої лінії з подрібненого вуглецевого волокна

Під час перетворення попередника ПАН на вуглецеве волокно матеріал може бути подрібнений на короткі волокна (зазвичай3–5 мм) для використання в армованих пластмасах або високотемпературних ізоляційних матеріалах.

Механічне різання: Традиційний метод з використанням прецизійних роторних різаків. Хоча він ефективний, він може бути енергоємним і призводити до механічних пошкоджень або зношування кінців волокна.

Лазерне різання: Останні досягнення використовують волоконні лазери для різання Буксир з вуглецевого волокнас. Цей метод зменшує споживання енергії та пропонує ширший діапазон швидкостей різання порівняно з механічними альтернативами.

Нижче наведено конкретні області застосування:

1. Армування композитним матеріалом (основне застосування)

Це основне застосування подрібнених вуглецевих волокон. Включення подрібнених волокон до смол, пластмас або кераміки дозволяє значно покращити механічні властивості та термостійкість.

Термореактивні пластмаси (такі як епоксидні смоли): використовуються для виготовлення високоефективних конструкційних компонентів.

Термопластичні пластмаси: такі як поліпропілен (PP), нейлон (PA), ABS тощо. Після додавання подрібнених вуглецевих волокон ці звичайні пластмаси стають інженерними пластмасами, які можна використовувати в автомобільних бамперах, рамах приладових панелей, деталях дронів тощо.

Листові ливарні компаунди (SMC) / Компаунди для об'ємного лиття (BMC): Використовуються для виробництва автомобільних деталей (таких як кришки акумуляторних відсіків, листові ресори), ванн, резервуарів для води тощо.

2. Фрикційні та ущільнювальні матеріали

Використовуючи їх високу зносостійкість та теплопровідність:

Гальмівні колодки та диски зчеплення: У висококласних спортивних або гоночних автомобілях коротко нарізані вуглецеві волокна часто змішують з мідним порошком для створення фрикційних колодок, що забезпечує надзвичайно високу гальмівну ефективність.

Механічні ущільнення: використовуються в насосах і компресорах для запобігання витокам і витримування високих температур і тиску.

3. Армування будівель та цивільних конструкцій

Добавки до бетону: Включення надзвичайно коротких вуглецевих волокон до складу бетону може запобігти розтріскуванню та покращити міцність на розтяг і стійкість до втоми. Зазвичай використовуються для армування та ремонту мостів, тунелів і висотних будівель.

Листи/тканини з вуглецевого волокна: Хоча зазвичай це безперервні, коротко нарізані волокна також використовуються як наповнювачі в деяких збірних панелях.

4. Нове енергетичне поле (батареї та паливні елементи)

Покриття струмозбірника позитивного та негативного електродів літій-іонного акумулятора: Покриття поверхні мідної або алюмінієвої фольги суспензією, що містить вуглецеві нанотрубки або короткі вуглецеві волокна, може покращити провідність струмозбірника, зменшити внутрішній опір та покращити швидкість заряджання/розряджання акумулятора (швидка зарядка). Газодифузійний шар (GDL) для паливних елементів: Для проведення електронів та газів необхідні матеріали з високою провідністю та пористою структурою, а ключовим компонентом є вуглецевий папір, виготовлений з коротких вуглецевих волокон.

5. Провідні та антистатичні матеріали

Використовуючи чудову провідність вуглецевого волокна:

Антистатичні підлогові покриття/робочі столи: додавання коротких вуглецевих волокон до пластику або гуми забезпечує постійні антистатичні властивості.

Корпуси з провідного пластику: використовуються для корпусів електронних виробів, щоб запобігти пошкодженню внутрішніх мікросхем статичною електрикою.

Матеріали для електромагнітного екранування: використовуються в обладнанні, що потребує ізоляції від електромагнітних хвиль.

6. Аерокосмічні та спортивні товари

Допоміжні матеріали для препрегів: У виробництві обшивки літаків або тенісних ракеток коротко нарізані волокна іноді використовуються для заповнення кутів або ділянок неправильної форми, або як провідні шляхи для усунення статичної електрики.

Ключки для гольфу/вудки: використовуються як місцеве армування в деяких композитних матеріалах.

7. 3D-друк

У 3D-принтерах типу FFF/FDM коротко нарізані вуглецеві армуючі нитки (такі як PA-CF, PETG-CF) наразі є дуже популярним матеріалом для друку функціональних деталей з металевою міцністю.

Таким чином, довгі вуглецеві волокна використовуються для ткацтва тканин та виготовлення препрегів (наприклад, для в'язання светрів); тоді як короткі вуглецеві волокна, нарізані на сегменти, використовуються для змішування з брудом (смола/пластик/бетон), щоб зробити спочатку крихкий матеріал міцним, легким та провідним.