Zullen de koolstofvezelcomponenten van koppelingsbooster bij hoge temperaturen misvormen?

Composietmaterialen van koolstofvezel zijn een representatief geworden voor high-end materialen in de velden van auto's, ruimtevaart, enz. Vanwege hun lichtgewicht en hoge sterkte kenmerken. Als een belangrijk onderdeel in Koppelingsbooster , De thermische stabiliteit van zijn koolstofvezelcomponenten heeft veel aandacht getrokken: zullen dergelijke materialen vervormen en falen onder omstandigheden op hoge temperatuur?

1. De inherente voordelen en temperatuurdrempel van koolstofvezelmaterialen
Koolstofvezel is gemaakt van polyacrylonitril (PAN) en vormt een grafietkristalstructuur na behandeling met hoge temperatuur. De axiale treksterkte kan meer dan 5 keer die van staal bereiken, terwijl de dichtheid slechts 1/4 van staal is. De thermische stabiliteit hangt echter af van de prestaties van de harsmatrix. De gemeenschappelijke epoxyharsmatrixglasovergangstemperatuur (TG) is ongeveer 120-180 ℃. Wanneer deze temperatuur wordt overschreden, wordt de hars verzacht en zal de stijfheid van het materiaal afnemen.
De koolstofvezelcomponenten die worden gebruikt in koppelingsbooster gebruiken meestal resistente herzende harsen op hoge temperatuur (zoals bismaleimide of polyimide) om Tg te verhogen tot meer dan 250 ℃. Tegelijkertijd is de thermische ontledingstemperatuur van koolstofvezel zelf zo hoog als 3000 ℃, wat betekent dat onder normale werkomstandigheden (het koppelingssysteemtemperatuur meestal ≤200 ℃), de materiaalstructuur niet in wezen wordt beschadigd.
2. Prestatieverificatie onder extreme omstandigheden
Om de werkelijke werkomstandigheden te simuleren, hebben we systematische thermische tests uitgevoerd op de componenten van de koppelingsbooster koolstofvezel:
De impact op korte temperatuur op korte termijn: in een omgeving van 250 ℃ gedurende 30 minuten is de verandering van de componentgrootte <0,05%, wat veel lager is dan de 0,12% van de aluminiumlegering;
Thermische cyclusstest: na 1000 cycli van -40 ℃ tot 200 ℃, is de materiaal tussen de verleenaarsterkte retentierijknelheid> 92%;
Dynamische laadtest: het toepassen van 200N · m koppel bij 180 ℃, de vervorming van koolstofvezelcomponenten is slechts 1/3 van die van traditionele stalen delen.
Uit de gegevens blijkt dat door harsmatrixmodificatie en optimalisatie van vezellaag (zoals 0 °/90 ° orthogonale laminering), de kruipweerstand van koolstofvezelcomponenten bij hoge temperaturen aanzienlijk beter is dan die van metaalmaterialen. Het geheim is dat de hoge thermische geleidbaarheid van koolstofvezel (axiale thermische geleidbaarheid tot 800 w/m · k) snel lokale hotspots kan verspreiden, terwijl de taaiheid van de hars de concentratie van thermische spanning buffert.
3. Technologie -upgrades doorbreken traditionele beperkingen
Voor extreme gebruiksscenario's (zoals frequente semi-klutching van raceauto's of omgevingen op hoge temperatuur in woestijnen), verbetert de koppelingsbooster de thermische stabiliteit verder door drie technologieën:
Nano-ceramische coating: spuiten een 50 μm Al₂o₃-SIC composietcoating op het oppervlak van de component om de bovenste temperatuurlimiet van het oppervlak te verhogen tot 400 ℃;
Prepreg procesoptimalisatie: met behulp van hogedruk RTM (harsoverdrachtvorming) technologie om de porositeit onder 0,3% te regelen en het risico op interface-delaminatie bij hoge temperaturen te verminderen;
Intelligente temperatuurbewaking: geïntegreerde glasvezel sensoren monitor de component temperatuur in realtime en pas de strategie voor de koppelingsbetrokkenheid automatisch aan wanneer deze de kritieke waarde nadert.