Beth yw manwerth glo? Beth sy'n ei wneud mor dda i'r "seryl faterol" yma?

Pan fo'n cyfeirio at fait glo, efallai y byddwch chi wedi'i glywed am ym newyddion newyddion - saethau rôc, corffau rheilffyrdd cyflym, dronioedd, casgliadau ceir ras, ac eithrio racedi badminton uchel ei fath, yn dangos ei ffyrdd. Mae hyn yn sain 'technoleg ddu' sy'n llawn deunydd, ond beth yw e? Heddiw gyda'r geiriau mwyaf cyffredin, i'ch gymryd chi i adnabod y 'seren y byd deunydd'.

Ffiber carbon, yn yr achos hwn 'ffigrâu carbon super'

Yn syml, fibber carbon yw fibber polymer anorganig sy'n cynnwys 90% neu fwy o garbon. Nid yw'n fmetel nac yn wladwr, ond yn 'cyrstal o garbon' — ffigr du a gynhyrchir trwy broses arbennig o garbonu ffibrâu organig (fel polyacrylonitrile a lasfryn) ar dymhereddau uchel i ddileu tanlinellau.

Aderian: dim ond 5-10 micromedr o ddiamedr (tua 1/10 o strand gwallt), yn edrych fel thread cotwm du neu flaned o olwg, ond yn fwy 'caled' i'w teimlo na dây haearn.

Nodweddion: "Ysgafn, cryf, parhaol, stabil".

(1) Cryfder yw 7-9 tro gaiff haearn ei gefn, ac mae ei hyblygrwydd yn fawrach nag wydr ffibreglas;
(2) Densrwydd o 1.7g/cm³ yn unig, ysgafnach nag alwminiwm (densrwydd alwminiwm 2.7g/cm³)
(3) Gwrthsefyll tywylledd uchel (methu ymddod o dan 2000℃), gwrthsefyll corrosion (nid o ofn asidau a sialon), an-gynhwysol (gellir ei wneud yn gynhwysol trwy driniaeth arbennig).

Perfformiad "ar ac i ffwrdd": ysgafn i'r radd gruddiol a chryf i'r radd sydyn

Mae holl fawredd y ffibr garbon yn cael ei "cynnal" gan dri budd craidd:

（1）Hawdd fel plu, ond cryfach na dur：

Densrwydd yn unig 1.7-2.0g/cm³ (1/4 dur, 2/3 alea alwminiwm), ond gall cryfder taro gyrraedd 3000-7000MPa (mwy na 10 gwaith dur), ac mae modrwy o hyd yn y ffibr garbon yn gallu codi carau o sawl twn.

（2）Cryfder arfarnus, stabil fel craig:

Modwlws elastig (mesur crafnest) yn cyrraedd 200-600GPa, bron dim siâp wrth ei gwneud yn wynebu grymoedd, gan ei ddefnyddio fel cefnwstur ar gyfer satelit, gall gael llawer o barhau'n uniongyrchol yn y gofod.

（3）Mae priodweddau "gwrth-adeiladu" yn tynnu llawn:

Gwrthsefyll tymheredd uchel (amgylchedd annweithgar i gynnal 2000 ℃), gwrthsefyll asid a sialc (y môr gyda degawdau o anghorrosiad), gwrthwynebu ymddifadrodd (grym ailadroddus nid yw'n hawdd i dorri), y metallau o'blaen â hi mae rhaid iddynt "ymetrodd".

Pam yw manwerth cyfridd yn "dechnoleg strategol genedlaethol"?

Mae'n anodd iawn gynhyrchu manwerth cyfridd, ac yn unig ychydig wledydd ar draws y byd sy'n gallu cynhyrchu manwerth cyfridd o safon uchel ar gyfeirnod masnach (Tsieina, Japan, a'r Unol Daleithiau yn bennaf). Nid yn unig yw hi'n "carreg craig" defnyddio manwerthu uwch, ond hefyd yn ymwneud ag ardaloedd allweddol fel awyrennau gofod a diogelwch amddiffyn.

Er enghraifft, yn y fyddin, gellir defnyddio manwerth cyfridd i wneud corff y lleng (haniau doniau), corff y misgell (ysgafn i wella ystod); yn y maes newydd o egni adnewyddadwy, yr hirach yw'r elynnod tywyll, yr uchafbwynt yw effeithlonrwydd cynhyrchu trydan, ac yn unig manwerth cyfridd sy'n gallu cefnogi'r lefel 100-metr o'r elynnod enfawr.
Mewn blynyddoedd diwethaf, toriad cyflym gan y diwydiant ffibr garbon Tsieina, o ddibyniaeth ar fewnforion i gyrraedd cynhyrchu mân ar lefel fawr, ac hyd yn hyn yn rhai ardaloedd (fel grynnau gwynt, eiddo chwarae) i gael lleoliad dominell ar y farchnad fydoedd.

Sut mae ffibr garbon yn cael ei "wneud"?

Mae holl fawredd y ffibr garbon yn cael ei "cynnal" gan dri budd craidd:

（1）Paratoi ffiliwm sylfaenol

Polyacrylonitrile (PAN), pich a materion cyntaf eraill, trwy broses wydnio i wneud "sêl glân" (tebyg i ffibr cemegol). Mae'r cam hwn yn sefyllfa, ac mae ansawdd y sêl glân yn penderfynu'n uniongyrchol ar berfformiad y ffibr garbon (roedd Tsieina wedi bod yn 'blocio' ar y cam hwn am gyfnod hir).

（2）Carbonu

Mae'r sêl glân yn cael ei wresogi yn raddol i 1,000-3,000 gradd C dan nwy inerti (i atal losgiad), sy'n tynnu elfennau fel hydrogen a ocsigen, gan adael dim ond moleciwlau carbon. Ar ôl y cam hwn, mae cynnwys y carbon yn y ffibr yn codi o 50% i dros 90%, gan gynyddu'i nerth a'i galedrwydd yn dramatig.

（3）Prosésu pellach

Yn ddibynol ar y ymgeisio , gweirdir ffibrion carbôn i wobr, mewn pibellau, neu gyfunir â smwdau, metelau, etc., i wneud "cyfansawdd ffibr carbôn" (fel yr hyn a gelwir yn aml yn "bwrdd ffibr carbôn" a "pibellau ffibr carbôn").

【Gwybodaeth Oer am Ffibr Carbôn】

C: Pam ei fod yn du?
A: Mae strwythurau graffit yn hynnu bron i bob golau gweladwyd.

C: Ydy e ofnus o dân?
A: Mae ocsidiad yn dechrau wrth 400°C yn yr awyr, ond defnyddir hwn fel sgorbwynt gwres yn y capsîl.

C: A all gael ei adnewyddu?
A: Mae BMW wedi gwneud posib adnewyddu rhanau car o sbrio ffibr carbôn.