Uglerod tolasi: xususiyatlari, fotosurati, olinishi, ishlatilishi

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Ilgʻor sanoat va qurilish yaqinda koʻplab yangi texnologiyalarni oʻzlashtirdi, ularning aksariyati innovatsion materiallar bilan bogʻliq. Oddiy foydalanuvchi ushbu jarayonning ko'rinishini kompozitsion materiallarni o'z ichiga olgan qurilish materiallari misolida sezishi mumkin edi. Shuningdek, avtomobil sanoatida sport avtomobillarining ishlashini oshiradigan uglerod elementlari joriy etilmoqda. Va bu uglerod tolasi ishlatiladigan barcha sohalar emas. Ushbu komponent uchun asos uglerod tolalari bo'lib, ularning fotosurati quyida keltirilgan. Aslida, yangi avlod kompozitlarining o'ziga xosligi va faol tarqalishi beqiyos texnik va jismoniy sifatlardadir.

Ishlab chiqarish texnologiyasi

Material ishlab chiqarish uchun xom ashyo tabiiy yoki organik kelib chiqadigan kimyoviy tolalar shaklida qo'llaniladi. Bundan tashqari, maxsus ishlov berish natijasida asl ish qismidan faqat uglerod atomlari qoladi. Asosiy ta'sir qiluvchi kuch haroratdir. Texnologik jarayon issiqlik bilan ishlov berishning bir necha bosqichlarini amalga oshirishni o'z ichiga oladi. Birinchi bosqichda birlamchi struktura 250 ° S gacha bo'lgan harorat sharoitida oksidlanadi. KeyingisidaBosqichda uglerod tolalarini ishlab chiqarish karbonizatsiya jarayoniga o'tadi, buning natijasida material 1500 ° S gacha bo'lgan yuqori haroratlarda azotli muhitda isitiladi. Shunday qilib, grafitga o'xshash struktura hosil bo'ladi. Butun ishlab chiqarish jarayoni 3000 ° C da grafitizatsiya shaklida yakuniy ishlov berish bilan yakunlanadi. Bu bosqichda tolalardagi sof uglerod miqdori 99% ga etadi.

Uglerod tolasi qayerda ishlatiladi?

Agar ommalashtirishning dastlabki yillarida material faqat yuqori ixtisoslashgan sohalarda qoʻllanilgan boʻlsa, bugungi kunda ushbu kimyoviy toladan foydalaniladigan ishlab chiqarish kengaymoqda. Material juda plastik va foydalanish imkoniyatlari jihatidan heterojendir. Yuqori ehtimollik bilan bunday tolalarning ko'lami kengayadi, ammo bugungi kunda bozorda material taqdimotining asosiy turlari shakllandi. Xususan, qurilish sanoati, tibbiyot, elektrotexnika, maishiy texnika ishlab chiqarish va boshqalarni qayd etishimiz mumkin. Ixtisoslashgan sohalarga kelsak, uglerod tolasidan foydalanish samolyot uskunalari, tibbiy elektrodlar va radarni yutuvchi materiallar ishlab chiqaruvchilar uchun hamon dolzarb bo'lib qolmoqda.

Ishlab chiqarish shakllari

Birinchidan, bular issiqlikka chidamli toʻqimachilik mahsulotlari boʻlib, ular orasida gazlamalar, iplar, trikotaj buyumlar, kigizlar va boshqalarni ajratib koʻrsatishimiz mumkin. Koʻproq texnologik yoʻnalish kompozit ishlab chiqarishdir. Ehtimol, bu uglerod tolasi seriyali ishlab chiqarish uchun mahsulotlar uchun asos bo'lgan eng keng segmentdir.ishlab chiqarish. Xususan, bu agressiv muhitda ishlaydigan rulmanlar, issiqlikka bardoshli birliklar, qismlar va turli elementlardir. Kompozitlar asosan avtomobil bozoriga qaratilgan, ammo qurilish sanoati ham ushbu kimyoviy tola ishlab chiqaruvchilarning yangi takliflarini ko'rib chiqishga tayyor.

Material xususiyatlari

Materialni olish texnologiyasining o'ziga xos xususiyatlari tolalarning ishlashida o'z izini qoldirdi. Natijada, yuqori issiqlik barqarorligi bunday mahsulotlarning tuzilishining asosiy farqlovchi xususiyatiga aylandi. Termal ta'sirlardan tashqari, material kimyoviy agressiv muhitlarga ham chidamli. To'g'ri, qizdirilganda oksidlanish jarayonida kislorod mavjud bo'lsa, bu tolalarga zararli ta'sir ko'rsatadi. Ammo uglerod tolasining mexanik kuchi qattiq va shikastlanishga chidamli deb hisoblangan ko'plab an'anaviy materiallar bilan raqobatlasha oladi. Bu sifat, ayniqsa, uglerod mahsulotlarida yaqqol namoyon bo'ladi. Turli xil mahsulotlarning texnologlari orasida talab qilinadigan yana bir xususiyat - bu assimilyatsiya qilish qobiliyati. Faol sirt tufayli bu tolani samarali katalitik tizim deb hisoblash mumkin.

Prodyuserlar

Segmentda yetakchilar Amerika, Yaponiya va Germaniya kompaniyalaridir. Ushbu sohadagi rus texnologiyalari so'nggi yillarda deyarli rivojlanmagan va hali ham Sovet davridagi ishlanmalarga asoslangan. Bugungi kunga qadar yarmiDunyoda ishlab chiqarilgan tolalar Yaponiyaning Mitsubishi, Kureha, Teyjin va boshqalar kompaniyalari hisobiga to'g'ri keladi, qolgan qismi esa nemislar va amerikaliklar o'rtasida bo'linadi. Misol uchun, AQSh tomoni Cytec, Germaniyada esa uglerod tolasi SGL tomonidan ishlab chiqariladi. Yaqinda Tayvanning Formosa Plastics kompaniyasi ushbu sohadagi etakchilar ro'yxatiga kirdi. Mahalliy ishlab chiqarishga kelsak, faqat ikkita kompaniya kompozitsion ishlab chiqarish bilan shug'ullanadi - Argon va Ximvolokno. Shu bilan birga, belaruslik va ukrainalik tadbirkorlar so‘nggi yillarda uglerod tolasidan tijorat maqsadlarida foydalanish uchun yangi bo‘shliqlarni o‘zlashtirib, muhim yutuqlarga erishdilar.

Uglerod tolalarining kelajagi

CFRP ning ba'zi turlari yaqinda millionlab yillar davomida asl tuzilishini saqlab qolishi mumkin bo'lgan mahsulotlarni ishlab chiqarishga imkon berganligi sababli, ko'plab mutaxassislar bunday mahsulotlarning ortiqcha ishlab chiqarilishini taxmin qilishadi. Shunga qaramay, manfaatdor kompaniyalar texnologik yangilanishlar bilan shug'ullanishda davom etmoqdalar. Va bu ko'p jihatdan oqlanadi, chunki uglerod tolalarining xususiyatlari an'anaviy materiallardan ustun turadi. Quvvat va issiqlik qarshiligini esga olish kifoya. Ushbu afzalliklarga asoslanib, ishlab chiquvchilar rivojlanishning yangi yo'nalishlarini o'rganmoqdalar. Materialni joriy etish, ehtimol, nafaqat ixtisoslashgan sohalarni, balki ommaviy iste'molchiga yaqin hududlarni ham qamrab oladi. Masalan, oddiy plastmassa, alyuminiy va yog'och elementlarni uglerod tolasi bilan almashtirish mumkin, bu esa bir qator ishlash sifatlari bo'yicha an'anaviy materiallardan oshib ketadi.

Xulosa

Koʻp omillar innovatsion sunʼiy tolaning keng tarqalishiga toʻsqinlik qiladi. Eng muhimlaridan biri bu yuqori narx. Uglerod tolasi ishlab chiqarish uchun yuqori texnologiyali uskunalardan foydalanishni talab qilganligi sababli, har bir kompaniya uni olishga qodir emas. Lekin bu eng muhim narsa emas. Gap shundaki, barcha ishlab chiqaruvchilar mahsulot sifatidagi bunday tub o'zgarishlardan manfaatdor emas. Shunday qilib, infratuzilmaning bir elementining chidamliligini oshirish bilan birga, ishlab chiqaruvchi har doim ham qo'shni komponentlarda shunga o'xshash yangilashni amalga oshira olmaydi. Natijada yangi texnologiyalarning barcha yutuqlarini bekor qiladigan nomutanosiblik yuzaga keladi.