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碳纤维在航空工业中的使用越来越多,航空业制造商使用这种材料进行加工和制造,将面临许多复杂的问题。这种材料可单独使用,也可采用复合夹层和蜂房式结构,用途特别广泛,重量轻和结构性负荷方面的优势将确保其未来的增长。再一次领跑这一技术领域,与制造机翼结构的全球知名公司合作。诸如机身和机翼等碳纤维结构组件要承受巨大的压力,无疑是所有飞机的关键部件。本质上,碳纤维是一种分层复合材料,如果机翼组件未达到 100% 平直度,重叠的一层则无法精准结合,在应力和压力作用下将导致灾难。OPEN MIND 与机翼制造商合作,使这种困难复杂的工序自动化,并与第三方公司合作,以数字方式扫描结构,然后对组件的曲面配合进行逆向工程,确定每个结构独一无二的配合零件。
碳纤维作为一种很好的结构材料,已被广泛应用于各种领域。除了质量轻、强度高、耐高温等众多优异的特性之外,碳纤维复合材料的耐腐蚀性特性比其他材料的要更为突出。从碳纤维的制作工艺过程可以看出,碳纤维是一种经过高温碳化、然后经过石墨化处理最终形成的一种类似石墨晶体的一种结构,这中结构本身就具有很高的耐腐蚀的介质,在一些化学介质中,其强度、模量基本保持无变化。但是在实际应用中,碳纤维通常会与树脂等基体材料融合,构成碳纤维复合材料使用,所以碳纤维制品的耐腐蚀性能会与碳纤维本身的耐腐蚀性能有一定的差异。
真空炉维修好后的使用初期要经常进行检查,检查使用后的真空炉表温度和炉子实际温度是否一致,检查三相加热体是否存在过热损伤情况、温度不均或发白等现象。对于三相高温真空炉,以及真空电阻炉容量超过100kW时,每相、每一个加热区都应安装有电流表,发现真空炉温与仪表指示不正常,及时分析处理。不能超负荷使用真空炉,真空炉保温的使用温度是指元件在真空中允许的本身表面温度,并不是指加热物质的温度或加热元件周围的温度。要注意真空电热元件本身的温度一股比它周围的介质温度或被加热温度高100℃。要避免加热元件和产品发生反应,尤其足铜、铝、锌、锡、铅等与真空加热元件接触,无论是细粉、熔液或蒸汽等,防止在电加热体表面侵蚀形成“麻坑”,截面变小,最后过热而烧断。
除了做试验外,不要停留在真空炉管区。试验作业结束时,若无人持续运用,请关特别气体,保留N2活动,并检查是不是有其它电源该关而没有关、煮酸用的小电炉或其它,请顺手关掉。处理HF时,请戴手套,如不当心碰到HF时,请立刻冲水,用葡萄酸钙加2%之水,揉擦伤处15'。石英玻璃制品请当心运用,避免破裂,导致严峻割伤。避免吸入从真空炉炉子或处理槽所冒出之各种气体。氰化钾(KCN)不行与酸类混置,因两者可发生剧毒之KCN气体。一旦发现有阻碍安全之事物时,请当即告诉有关人员(技术员等)。请节约纯水用量。破晶片、滤纸、棉花棒,请勿掉入清洁槽的底部排水孔,避免因排水不良造成地板渍水。长短推杆之前端,在还没运用到时,请朝上避免污染。
为了保证粉末成形坯在烧结过程中的脱蜡(润滑剂或成形剂)、还原、烧结、合金化、致密化等顺利进行,烧结时需要对烧结温度、保护气氛、坯件传送速度、加热和冷却速度等进行调节和控制。烧结炉在结构和功能上应满足以下五点要求:升有完善的脱蜡装置或脱蜡带;具有气密性,即能隔绝炉外空气并保证炉内保护气氛畅通;炉内的各段温度可控,各段气氛可调。对于连续烧结炉,具有传送装置并且传送速度可调;具有快速冷却装置,可将烧结零件快速冷却到可以出炉的温度。
工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈 (PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶 基碳纤维三大类。石墨硬毡从粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化,碳化收率低,技术难度大、设备复杂,成本较高,产品主要为耐烧蚀材料及隔热材料所用;由沥青制取碳纤维,原料来源丰富,碳化收率高,但因原料调制复杂、产品性能较低,亦未得到大规模发展。石墨硬毡工厂由聚丙烯腈纤维原丝可制得高性能的碳纤维,其生产工艺较其它方法简单,而且产品的力学性能优良,用途广泛,因而自20世纪60年代问世以来,取得了长足的发展,成为当今碳纤维工业生产的主流。