Budú deformovať komponenty posilňovača spojky pri vysokých teplotách?

Kompozitné materiály z uhlíkových vlákien sa stali predstaviteľmi špičkových materiálov v oblastiach automobilov, letectva atď. Kvôli ich ľahkým a vysokovýkonným charakteristikám. Ako kľúčová súčasť v Posilňovač spojky , tepelná stabilita komponentov jeho zložiek uhlíkových vlákien pritiahla veľkú pozornosť: Deformujú sa takéto materiály a zlyhajú za vysokých teplotných podmienok?

1. Inherentné výhody a teplotný prah materiálov z uhlíkových vlákien
Uhlíkové vlákniny sú vyrobené z polyakrylonitrilu (PAN) a po ošetrení karbonizácie s vysokou teplotou karbonizácie tvorí štruktúru grafitého kryštálu. Jeho axiálna pevnosť v ťahu môže dosiahnuť viac ako 5 -násobok pevnosti ocele, zatiaľ čo jej hustota je iba 1/4 z ocele. Jeho tepelná stabilita však závisí od výkonu živicovej matrice. Bežná teplota prechodu skla epoxidovej živice (TG) je asi 120-180 ℃. Po prekročení tejto teploty sa živica zmäkne a tuhosť materiálu sa zníži.
Komponenty z uhlíkových vlákien používaných v posilňovači spojky zvyčajne používajú modifikované živice rezistentné na vysokej teplote (ako je bizmaleimid alebo polyimid) na zvýšenie TG na viac ako 250 ℃. Súčasne je teplota tepelného rozkladu samotného uhlíkového vlákna až 3000 ℃, čo znamená, že za normálnych pracovných podmienok (teplota spojkového systému je zvyčajne ≤ 200
2. Overenie výkonnosti za extrémnych podmienok
Aby sme simulovali skutočné pracovné podmienky, vykonali sme systematické tepelné testy na komponentoch uhlíkových vlákien spojky:
Krátkodobý vplyv na vysokú teplotu: V prostredí 250 ℃ počas 30 minút je miera zmeny veľkosti komponentu <0,05%, čo je oveľa nižšia ako 0,12% zliatiny hliníka;
Test tepelného cyklu: Po 1 000 cykloch od -40 ° C do 200
Test dynamického zaťaženia: Aplikácia krútiaceho momentu 200n · m Pri 180 ℃ je deformácia komponentov uhlíkových vlákien iba 1/3 z tradičných oceľových častí.
Údaje ukazujú, že prostredníctvom modifikácie matricovej matrice živice a optimalizácie vrstvy vlákien (napríklad ortogonálna laminácia 0 °/90 °) je odolnosť proti zložkám uhlíkových vlákien pri vysokých teplotách výrazne lepšia ako pri kovových materiáloch. Tajomstvo je, že vysoká tepelná vodivosť uhlíkových vlákien (axiálna tepelná vodivosť do 800 W/m · k) môže rýchlo rozptýliť miestne horúce škvrny, zatiaľ čo húževnatosť živice tlmí koncentráciu tepelného stresu.
3. Technologické vylepšenia prechádzajú tradičnými obmedzeniami
V prípade scenárov extrémneho používania (napríklad časté polostrujúce pretekárske autá alebo vysoké teplotné prostredie v púštiach), posilňovač spojky ďalej zvyšuje tepelnú stabilitu prostredníctvom troch technológií:
Nano-ceramický povlak: postrek 50 μm al₂o₃-siC kompozitného povlaku na povrchu komponentu, aby sa zvýšil horný teplotný limit povrchu na 400 °;
Optimalizácia procesu predpreg: Použitie technológie vysokotlakového RTM (formovanie prenosu živice) na reguláciu pórovitosti pod 0,3% a zníženie rizika delaminácie rozhrania pri vysokých teplotách;
Inteligentné monitorovanie teploty: Integrované optické senzory vlákna monitorujú teplotu komponentov v reálnom čase a automaticky upravte stratégiu zapojenia spojky, keď sa blíži k kritickej hodnote.