Adakah komponen serat karbon akan berubah bentuk penggalak klac pada suhu tinggi?

Bahan komposit serat karbon telah menjadi wakil bahan mewah dalam bidang kereta, aeroangkasa, dan lain-lain kerana ciri-ciri ringan dan kekuatan tinggi mereka. Sebagai komponen utama dalam Booster Clutch , Kestabilan haba komponen serat karbonnya telah menarik banyak perhatian: Adakah bahan -bahan tersebut akan berubah dan gagal di bawah keadaan suhu tinggi?

1. Kelebihan dan ambang suhu bahan serat karbon
Serat karbon diperbuat daripada polyacrylonitrile (PAN) dan membentuk struktur kristal grafit selepas rawatan karbonisasi suhu tinggi. Kekuatan tegangan paksi dapat mencapai lebih dari 5 kali keluli, sementara ketumpatannya hanya 1/4 dari keluli. Walau bagaimanapun, kestabilan terma bergantung kepada prestasi matriks resin. Suhu peralihan kaca matriks epoksi biasa (TG) adalah kira-kira 120-180 ℃. Apabila suhu ini melebihi, resin akan melembutkan dan kekakuan bahan akan berkurangan.
Komponen serat karbon yang digunakan dalam penggalak klac biasanya menggunakan resin yang diubahsuai tahan suhu tinggi (seperti bismaleimide atau polyimide) untuk meningkatkan Tg hingga ke atas 250 ℃. Pada masa yang sama, suhu penguraian haba serat karbon itu sendiri adalah setinggi 3000 ℃, yang bermaksud bahawa di bawah keadaan kerja normal (suhu sistem klac biasanya ≤200 ℃), struktur bahan tidak akan rosak pada dasarnya.
2. Pengesahan prestasi di bawah keadaan yang melampau
Untuk mensimulasikan keadaan kerja sebenar, kami menjalankan ujian terma sistematik pada komponen serat karbon booster klac:
Kesan suhu tinggi jangka pendek: Dalam persekitaran 250 ℃ selama 30 minit, kadar perubahan saiz komponen adalah <0.05%, yang jauh lebih rendah daripada 0.12% aloi aluminium;
Ujian kitaran terma: Selepas 1000 kitaran dari -40 ℃ hingga 200 ℃, kadar pengekalan kekuatan ricih interlayer bahan adalah> 92%;
Ujian beban dinamik: Memohon tork 200n · m pada 180 ℃, ubah bentuk komponen serat karbon hanya 1/3 dari bahagian keluli tradisional.
Data menunjukkan bahawa melalui pengubahsuaian matriks resin dan pengoptimuman lapisan serat (seperti laminasi ortogonal 0 °/90 °), rintangan rayap komponen serat karbon pada suhu tinggi jauh lebih baik daripada bahan logam. Rahsia adalah bahawa kekonduksian haba yang tinggi dari serat karbon (kekonduksian terma paksi sehingga 800 W/m · k) dengan cepat dapat menyebarkan bintik -bintik panas tempatan, sementara ketahanan resin menimbulkan kepekatan tekanan terma.
3. Peningkatan teknologi memecahkan batasan tradisional
Untuk senario penggunaan yang melampau (seperti kerap perlumbaan kereta perlumbaan atau persekitaran suhu tinggi di padang pasir), penggalak klac terus meningkatkan kestabilan terma melalui tiga teknologi:
Salutan Nano-Seramik: Menyembur salutan komposit 50μm Al₂o₃-SIC pada permukaan komponen untuk meningkatkan had suhu atas permukaan kepada 400 ℃;
Pengoptimuman Proses Prepreg: Menggunakan teknologi RTM (resin pemindahan resin) teknologi untuk mengawal keliangan di bawah 0.3% dan mengurangkan risiko penghapusan antara muka pada suhu tinggi;
Pemantauan Suhu Pintar: Sensor Fiber Optik Bersepadu Memantau suhu komponen dalam masa nyata dan secara automatik menyesuaikan strategi penglibatan klac apabila ia mendekati nilai kritikal.