Dekoduojantis anglies pluošto genetinį kodą
1.1 elemento sudėtis: galutinis anglies aiškinimas
Ši „juodojo aukso medžiaga“, kurios anglies kiekis yra daugiau kaip 95%, yra įpylus į pluošto tinklą, kurio skersmuo yra 5–10 mikronų, naudojant grafito mikrokristalus kaip skeletą. Jo tankis yra tik 1/4 plieno, tačiau jo stiprumas yra 7–9 kartus didesnis nei plieno, kaip ir Eifelio bokšto svorio suspaudimas iki žvejybos strypo storio.
1.2 Mikroskopinis stebuklas: chaotiška grafito struktūra
Po elektroniniu mikroskopu anglies pluoštas pateikia unikalią „turbostros grafito“ struktūrą: grafito lakštai yra tarsi vėjo išpūstų puslapiai, sukrauti netvarkingai, o tarpai yra 3,4 angstromo (lygi vienai 200 000 plaukų). Ši speciali struktūra suteikia jai nuostabią anizotropiją - ašinis stipris yra panašus į deimantą, tačiau ji yra minkšta ir gali būti austa horizontaliai.
Pagrindinių parametrų palyginimo lentelė
| Našumo rodyklė|Tipinė anglies pluošto vertė|Aliuminio lydinio palyginimo vertė |
|-----------|--------------|--------------|
| Tankis (g/cm³)|1,75|2.7 |
| Tempimo stiprumas (GPA)|3.5-7.0|0,3-0,5 |
| Elastinis modulis (GPA)|200–700|68-70 |
Anglies pluošto šeimos žemėlapis
2.1 Kilmė lemia likimą: trys pagrindinės žaliavų sistemos
- Pan - (apskaičiuojant 90% pasaulio): puošni akrilonitrilo transformacija, kelias į kontrataką nuo cheminio pluošto iki kosmoso medžiagų
Asfaltas - pagrįstas: - produktų, skirtų naftos rafinavimui
- Viskozė - pagrįsta: stebuklinga celiuliozės transformacija, nematomas strateginių ginklų globėjas
2.2 Veiklos tobulinimas: nuo civilių iki kariuomenės
Kai T300 anglies pluoštas (stiprumas 3530MPa) susitinka su M60J aukšto modulio pluoštu (modulis 588GPA), tai yra tarsi sprinterio ir jogos meistro derinys -. Naujausias T1100G/M65J kompozitinis pluoštas yra pertvarkytas.
Nuo laboratorijos iki gamybos linijos: atskleidžiamas gamybos procesas
3.1 Gimimo kelionė per tūkstančius bandymų ir vargų
1. Neapdorotas šilko verpimas: Tikslus sauso ir šlapio verpimo valdymas prilygsta drožančiam mikrono - lygio grioveliams ant plaukų
2. Pre - oksidacija: „švelnus gesinimas“ 200–300 laipsnių, o tai keičia molekulinę grandinę nuo tiesinės iki trapecijos struktūros
3. Karbonizacijos atgimimas: Apsaugant inertines dujas, ji išbando 1000–1500 laipsnių liepsną
4. Grafitacija: Ultra - aukštos temperatūros sublimacija esant 3000 laipsnių, pasiekia galutines mechanines savybes
Technologijų iššūkis: Kiekvienam 100 laipsnių grafitizacijos temperatūros padidėjimui gamybos sąnaudos didėja eksponentiškai. Tai yra pagrindinė aukšto - logikos logika.
Ribinis pertraukiklis: begalinės anglies pluošto galimybės
- Aerospace: „Boeing 787 Dreamliner“ naudoja anglies pluošto kompozicines medžiagas, apskaičiuojančias 50%, sumažindama svorį 20%
- Nauja energijos revoliucija: „Tesla CyberTruck“ egzoskeleto apvalkalas atidaro naują lengvų automobilių erą
- sporto technologija: visos - anglies pluošto vežimėliai leidžia parolimpiniams sportininkams pralenkti per žmogaus kūno ribas, o greitis virš 30 kilometrų per valandą greitį
- Ateities spekuliacija: savęs - pataisomi anglies pluošto skeletai, skaidrūs laidūs pluošto ekranai, kosminio lifto kabeliai ...
Pramonės duomenys: 2023 m. Visuotinė anglies pluošto paklausa sieks 135 000 tonų, o Kinijos gamybos pajėgumai sudarys daugiau nei 50%, tačiau savęs - pakankamumo lygis yra aukštas - galutinis produktas yra mažesnis nei 30% - tai yra ir iššūkis, ir galimybė.
