1. Definizione e composizione

Composito in fibra di carbonio Il materiale è un materiale leggero e ad alta resistenza formata combinando fibre di carbonio ad alta resistenza come rinforzo con resina, metallo, ceramica o altri materiali come matrice attraverso processi compositi.

2. Vantaggi principali

Leggero: con una densità di solo circa 1,5 g · cm⁻³, che è circa un quinto di quella dell'acciaio, riduce in modo significativo l'auto-peso dell'attrezzatura.
Modulo elevato/elevato: la sua resistenza alla trazione può raggiungere 3-7 GPa e il modulo elastico varia da 200-700 GPa, superando di gran lunga quella dei metalli tradizionali.
Resistenza ad alta temperatura e corrosione: rimane strutturalmente stabile a temperature superiori a 200 ° C ed è quasi immune a mezzi corrosivi come acidi, alcali e spruzzatura salina.

3. Valore nel trattamento termico

Abilita i corpi del forno, i tubi radianti e i rulli per resistere ai cicli termici senza deformazione, migliorando l'efficienza termica e riducendo il consumo di energia.

Proprietà del materiale della fibra di carbonio (resistenza, modulo)

Quali sono le proprietà del materiale (resistenza e modulo) della stessa fibra di carbonio?
1. Resistenza alla trazione
La massima resistenza alla trazione delle fibre di carbonio convenzionali ad alta resistenza varia da 3-5 GPa e alcuni tipi di modulo elevati possono superare i 6 GPa.
Valori specifici sono influenzati dai tipi di fibre (come i processi di PAN e Pitch) e post trattamento, con i valori più alti superiori a 7 GPa.

2. Modulo elastico
Il modulo elastico delle fibre di carbonio ad alto modulo varia da 350-700 GPa, molto più alto di quello dell'acciaio (200 GPa).
Ciò garantisce che il materiale composito non produca quasi nessuna significativa deformazione elastica in vigore, garantendo l'accuratezza dimensionale degli apparecchi di trattamento termico.

3. Densità e forza specifica
Con una densità di circa 1,5–2,0 g · cm⁻³, la sua resistenza specifica (resistenza/densità) è più di 20 volte quella dell'acciaio, rendendolo il materiale preferito per strutture leggere.

4. Confronto completo delle prestazioni
Rispetto ai metalli, alla grafite e alla ceramica, la fibra di carbonio costituisce una combinazione unica di vantaggi in termini di resistenza, rigidità, coefficiente di espansione termica e lavorazione. Presenta in particolare una migliore tenacia e resistenza alle crepe in ambienti di shock termico ad alta temperatura.

Quali sono i tipi comuni di materiali a matrice in fibra di carbonio?
1. Matrix di resina (CFRP)
Utilizzando resine termoinsue o termoplastiche come resina epossidica e fenolica come matrice, è la forma tradizionale che rappresenta oltre il 90% del mercato.
È adatto per applicazioni che richiedono un'elevata resistenza e una facile elaborazione, come attrezzature per l'aviazione, il settore automobilistico e il trattamento termico.

2. Matrix metallico (CFRM)
Comunemente usando alluminio, magnesio, titanio e le loro leghe, fornisce una maggiore conduttività termica e una resistenza ad alta temperatura, rendendolo adatto per i componenti strutturali interni dei corpi del forno.

3. Matrix ceramica (CFRC)
Usando ceramica come allumina e carburo di silicio come matrice, ha un'eccellente resistenza ad alta temperatura e usura, utilizzata principalmente in ambienti estremi come gli ugelli del motore.

4. Matrix di gomma (CFRR)
Usando in gomma o poliuretano resistente all'usura, viene utilizzato principalmente per i componenti che richiedono flessibilità e resistenza all'usura, come tubi e guarnizioni.

Materiali comuni a matrice in fibra di carbonio

In che modo il diverso contenuto di fibre di carbonio influisce sulla resistenza, la rigidità e la resistenza dei materiali compositi?
1. Aumento della frazione di volume in fibra → Miglioramento significativo della resistenza e della rigidità
Quando la frazione di volume della fibra di carbonio aumenta dal 20% al 30%, la resistenza alla trazione e il modulo elastico del materiale composito mostrano entrambi miglioramenti significativi, dopo di che il tasso di crescita si stabilisce.

2. La doppia natura dell'alto contenuto di fibre
Quando il contenuto di fibre è compreso tra il 55 e il 70%, la resistenza ultima del materiale può raggiungere 2-3 volte quella del materiale della matrice, ma la tenacità (assorbimento di energia di impatto) diminuisce, rendendolo soggetto a fratture fragili.

3. Rapporto ottimale in ingegneria pratica
In applicazioni come gli apparecchi di trattamento termico che richiedono un equilibrio di resistenza e una certa tenacità, viene spesso utilizzato un contenuto di fibre del 40-50% per ottenere un miglioramento della forza mantenendo una resistenza all'impatto sufficiente.

4. Vantaggi tecnici dell'azienda
WUXI JUNNG FANGHU ALLAY CASTING CAST CO., Ltd. può regolare con precisione il contenuto di fibre di carbonio in base alle esigenze dei clienti e fornire una varietà di prodotti personalizzati come apparecchi per il trattamento del calore, tubi radianti e rotoli di forno, aiutando gli utenti a trovare l'equilibrio ottimale tra forza, rigidità e resistenza.

Impatto del contenuto di fibre di carbonio sulle proprietà composite

Competitività principale di Wuxi Junteng Fanghu Alloy Casting Co., Ltd.
1. Capacità di produzione professionale di leghe e CFC resistenti al calore
Utilizzando le tecnologie di casting per investimenti e fusione centrifuga, i suoi prodotti coprono una varietà di componenti chiave di trattamento termico come tubi centrifughi, tubi radianti, rotoli di forno e pale della ventola.

2. Rete dei clienti globali
Ha fornito prodotti di supporto per produttori di fornace di fama internazionale come Ipsen, Aichelin e Seco Warwick, con oltre 170 clienti all'estero, che verifica l'affidabilità e la competitività internazionale dei suoi prodotti.

3. Servizi tecnici e ottimizzazione della soluzione
Oltre a fornire prodotti standard, l'azienda può anche offrire consultazioni tecniche e ottimizzazioni personalizzate per gli infissi di trattamento termico, aiutando i clienti a ridurre il consumo di energia e migliorare l'efficienza del trattamento termico.

4. Cassicurazione di qualità e consegna
Facendo affidamento su anni di esperienza nella progettazione e produzione di componenti in acciaio in lega, controlla rigorosamente i rapporti di materiale e i processi di trattamento termico per garantire il funzionamento stabile a lungo termine dei prodotti CFC in ambienti ad alta temperatura e corrosivi.

Competitività principale di Wuxi Junteng Fanghu Alloy Casting Co., Ltd.