Национальная научно-техническая конференция –
это прорыв в области техники, автоматики и всех остальных
отраслей промышленности. Примите участие вместе с нами!

Скачать положение

Главная / Архив / Авиационная и ракетно-космическая промышленность /
регион:

Специальная технология получения дешёвого высококачественного углеродного волокна (марки А) для авиакосмической отрасли России.

  
  
  
  

Технология основана на воздействии непрерывной поперечной ультразвуковой волны на протягиваемый в жидкой среде углеродный жгут номиналом 24К через щелевой (8-ми ручейный) рассекатель с образованием 8-ми жгутов номиналом 3К (где К=1000). Для отсутствия ворсистости, сохранения исходных параметров элементарных волокон в разделённых жгутах, снижения травмирования в жидкую среду вводятся специальные ПАВ (поверхностно активные вещества), способствующие хорошему разделению (нитей) предварительно направленных в рассекатель жгутов номиналом 3К.
Ультразвуковое деление углеродных волокон происходит за счёт упругих воздействий в жидкой среде колебаний высокой частоты. Обычно диапазоном ультразвуковых колебаний считают полосу частот от 20 кГц до 1гГц.
Ультразвуковое разделение непрерывных углеродных волокон (жгутов) происходит при протягивании через локальную зону фокусированной ультразвуковой поперечной волны в жидкости, как и диспергирование - (dispergo - рассеивание) твердого тела или жидкости, в результате которого образуются дисперсные (дискретные) системы: порошки, суспензии, эмульсии, аэрозоли.
Для восприятия процесса разделения углеродных волокон из жгута номиналом 24К и формирования жгутов номиналом 3К, каждый отдельный участок жгута в зоне дезинтегратора и диспергатора определяется как элементарный, состоящий из дискретных частиц – волокон, имеющих конечную длину (50-200 мкм).
Ультразвуковые колебания применяются для размерной обработки высокопрочных материалов, к которым и относятся углеродные волокна. К технологическому процессу, интенсифицируемому ультразвуковыми колебаниями можно отнести дискретное волочение углеродных жгутов номиналом 3К из жгута 24К. Интенсификация этого технологического процесса происходит благодаря наложению на инструмент (рассекатель) ультразвуковых колебаний.
Для реализации метода ультразвукового разделения углеродного жгута на производстве номиналом 24К на жгуты номиналом 3К предлагается условно разделить данный процесс на 6 этапов:
1. Размотка жгута с катушки и протягивание с погружением в ультразвуковую ванну №1 (до 45 кГц во всём объёме), содержащую водную среду и ПАВ №1.
2. Дальнейшее протягивание жгута через погружённый ультразвуковой 8-ми фильерный дезинтегратор в ультразвуковую ванну №2 (до 35 кГц во всём объёме), содержащую водную среду и ПАВ №2.
3. Последующее протягивание жгута через погружённый ультразвуковой 8-ми щелевой диспергатор в ультразвуковую ванну №3 (до 35 кГц во всём объёме), содержащую водную среду и ПАВ №2.
4. Протягивание жгута через проточную ультразвуковую ванну №4 (25-35 кГц во всём объёме) для удаления всех остатков ПАВ, с сушкой инфракрасным источником.
5. Нанесение аппрета.
6. Площение жгутов (по необходимости), намотка на катушку.

Атомная промышленность (Концерн "Росэнергоатом", авиакосмическая отрасль.

Выбраны поставщики оборудования, проработан концептуальный метод волочения углеродных жгутов через многофильерный пьезоэлемент, заявка передана в ХК "Композит"

Технические риски отсутствуют, страновые и региональные риски также отсутствуют, так как данная технология позволит практически монополизировать производство высококачественных углеродных волокон (99,8% без обрывов). Существует риск спада промышленного производства, особенно в области Hi-tech.


Комментарии

Отрасли

Авиационная и ракетно-космическая промышленность
Автомобильная промышленность
Железнодорожное машиностроение
Станкостроительная и инструментальная промышленность
Приборостроение, системы управления, электронная и электротехническая промышленности
Тракторное, сельскохозяйственное, лесозаготовительное, коммунальное и дорожно-строительное машиностроение
Энергетическое машиностроение
Оборонная промышленность
Тяжелое машиностроение
Судостроение
Промышленная экология
Информационные технологии
Робототехника и искусственный интеллект
Управленческие задачи