וואָס זענען די דורכברוך אייגנשאַפטן פון נייַע גראַפיט עלעקטראָד מאַטעריאַלן (אַזאַ ווי טשאַד פיברע ריינפאָרסט גראַפיט און יסאָסטאַטיק גראַפיט)?

נייע גראַפיט עלעקטראָד מאַטעריאַלן האָבן דערגרייכט דורכברוך פֿאַרבעסערונגען אין מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן, טערמישע אייגנשאַפֿטן, כעמישע פעסטקייט און פּראָצעסאַביליטי. רעפּרעזענטירט דורך קאַרבאָן פֿאַזער-פֿאַרשטאַרקט גראַפיט און יסאָסטאַטיש גראַפיט, זייערע קערן פאָרשטעלונג דורכברוכן און אַפּלאַקיישאַן ווערטן זענען ווי גייט:

I. קאַרבאָן פיבער-פאַרשטאַרקטער גראַפיט: רעוואָלוציאָנערע פֿאַרבעסערונג אין מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן

1. שטאַרקייט און מאָדולוס סורדזש
דורך אריינפירן א קליינע מאס גראפען (0.075 wt%) אין PAN קוילן-פייבערס, דערגרייכט זייער צוג-שטארקייט 1916 MPa, און יונג'ס מאדולוס דערגרייכט 233 GPa, וואס רעפרעזענטירט פארגרעסערונגען פון 225% און 184%, בהתאמה, קאמפערד צו ריינע PAN קוילן-פייבערס. די דורכברוך שטאמט פון גראפען'ס אפטימיזאציע פון ​​די קוילן-פייבער מיקראסטרוקטור:

• פארקלענערטע פּאָראָסיטעט: די צוגאב פון גראַפֿען פארקלענערט באַדייטנד די גרייס פון אינעווייניקסטע פּאָרעס און ליידיגע אָרט אין די פֿייבערס, כּמעט עלימינירנדיק אַקסיאַל מיקראָפּאָרעס ביי העכערע קאָנצענטראַציעס (0.1%), דערמיט רעדוצירנדיק דרוק קאָנצענטראַציע פונקטן.
• געארדענטע גראַפיט סטרוקטור: ראַמאַן ספּעקטראָסקאָפּיע אַנטפּלעקט אַז גראַפֿין נאַנאָשיטן זענען אַרומגערינגלט דורך די גראַפיט סטרוקטור געשאפן בעשאַס PAN קאַרבאָניזאַציע, ריזאַלטינג אין אַ מער גאַנץ גראַפיט גיטער מיט ווייניקער חסרונות און פֿאַרבעסערטע קריסטאַל אָריענטירונג.

2. פארברייטערטע אַפּליקאַציע סצענאַרן

• אַעראָספּייס: קאַרבאָן פיברע-פאַרשטאַרקטע גראַפיט קאָמפּאָזיטן, מיט אַ געדיכטקייט בלויז 60% פון אַז פון אַלומינום צומיש און די מעגלעכקייט צו זיין גאָולדעד ווי אַ איין שטיק (רעדוצירן פאַסטענינג נוצן), זענען וויידלי געניצט אין ערקראַפט סטראַקטשעראַל קאַמפּאָונאַנץ (למשל, 50% קאָמפּאָזיט מאַטעריאַל נוצן אין די באָעינג B-787), לאָנטש פאָרמיטל גוף, און סאַטעליט טיילן.
• הויך-ענד מאַנופאַקטורינג: זייער אַבליישאַן קעגנשטעל מאכט זיי קריטיש פֿאַר ראַקעט מאָטאָר נאַזאַלז, יאָדער רעאַקטאָר האַרץ סטראַקטשערז, און אנדערע עקסטרעם ינווייראַנמאַנץ.

II. איזאָסטאַטיש גראַפיט: קאָמפּרעהענסיוו דורכברוכן איבער קייפל פּראָפּערטיעס

1. מעכאנישע אייגנשאפטן: איבערטרעפן טראדיציאנעלע שטאָל

• הויכע שטאַרקייט און איזאָטראָפּיע: דורך איזאָסטאַטיש דריקן, איז זיין צוגאנג שטאַרקייט העכער 1000 MPa (ווייט איבערשטייגנדיק געוויינטלעכע שטאָל), מיט אַן איזאָטראָפּיע פאַרהעלטעניש פון 1.0–1.1, וואָס עלימינירט די אַניזאָטראָפּישע חסרונות פון קאַנווענשאַנאַל גראַפיט.
• הויכע געדיכטקייט און טראָגן קעגנשטעל: מיט אַ מאַסע געדיכטקייט פון 1.95 ג/קמ³, בייגן שטאַרקייט איבער 80 MPa, און קאַמפּרעסיוו שטאַרקייט ריינדזשינג פון 200-260 MPa, עס איז פּאַסיק פֿאַר מאַנופאַקטורינג הויך-פאָרשטעלונג טאָרמאָז פּאַדס, סילינגז און לאַגערז.

2. טערמישע אייגנשאפטן: פעסטקייט אונטער עקסטרעמע באדינגונגען

• הויך-טעמפּעראַטור קעגנשטעל און טערמישער קלאַפּ קעגנשטעל: אין ינערט אַטמאָספערעס, זיין מעכאַנישע שטאַרקייט פּיקס ביי 2500°C, מיט אַ שמעלץ פונט פון 3650°C און קאָכן פונט פון 4827°C. זיין נידעריק קאָואַפישאַנט פון טערמישער יקספּאַנשאַן מינאַמייזיז דימענשאַנאַל ענדערונגען, מאכן עס ידעאַל פֿאַר ראַקעט יגנישאַן עלעקטראָדז, נאַזאַלז און אנדערע הויך-טעמפּעראַטור קאַמפּאָונאַנץ.
• הויכע טערמישע קאַנדאַקטיוויטי: איר אויסגעצייכנטע טערמישע קאַנדאַקטיוויטי ענייבאַלז שנעלע היץ דיסיפּיישאַן, פֿאַרבעסערן ויסריכט עפעקטיווקייט, אַזאַ ווי אין CZ-טיפּ איין-קריסטאַל דירעקט-ציען אויוון טערמישע פעלד קאַמפּאָונאַנץ (קרוסיבלז, כיטערז).

3. כעמישע פעסטקייט: קעראָוזשאַן קעגנשטעל און אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל
עס בלייבט סטאַביל אין שטאַרקע זויערן, אַלקאַליס און אָרגאַנישע סאָלוואַנץ, קעגנשטעליק קעגן עראָוזיע פון ​​געשמאָלצן מעטאַלן און גלאז, מאכן עס פּאַסיק פֿאַר כעמישע קאַנטיינערז, יאָדער רעאַקטאָר האַרץ סטראַקטשערז און אנדערע קעראָוסיוו ינווייראַנמאַנץ.

4. פּראָצעסאַביליטי: בייגיקייט און פּרעציזיע
עס קען ווערן מאַשינד אין יעדער פאָרעם צו טרעפן קאָמפּלעקס פּלאַן רעקווירעמענץ, אַזאַ ווי עלעקטראָודז פֿאַר עלעקטרישע אָפּזאָגן מאַשינינג און גראַפיט פורמען פֿאַר קאַנטיניואַס מעטאַל גיסן.

III. אינדוסטריאליזאציע און צוקונפטיגע ריכטונגען פון נייע גראַפיט עלעקטראָד מאַטעריאַלן

1. פּראָגרעס פֿון אינדוסטריאַליזאַציע

• איזאָסטאַטיש גראַפיט: זײַן גלאָבאַלער מאַרק־אַנטייל וואַקסט ווײַטער, מיט קאַפּאַציטעט־אויסברייטערונגען אין אינדאָנעזיע און מאָראָקאָ וואָס פֿאַרשטאַרקן ווײַטער זײַן אינדוסטריע־פּאָזיציע.
• קאַרבאָן פיבער-פאַרשטאַרקטע גראַפיט: עס איז געוואָרן געראָטן אנגענומען דורך אינטערנאַציאָנאַלע פירנדיקע באַטאַרייע קליענטן און פירט די אַנטוויקלונג פון דער וועלט'ס ערשטער אינטערנאַציאָנאַלער סטאַנדאַרט,דעטאַלירטע ספּעציפֿיקאַציע ליידיק פֿאַר נאַנאָ-סיליקאָן אַנאָדע מאַטעריאַלן פֿאַר ליטהיום-יאָן באַטעריז.

2. צוקונפטיגע טעכנאלאגישע דורכברוכן

• רוי מאַטעריאַל אָפּטימיזאַציע: רעדוצירן אַגגרעגאַט פּאַרטיקל גרייס (למשל, דורך סעקונדערע קאָק פּודער מאָדיפיקאַציע צו 2-5 μm) צו פֿאַרבעסערן מעכאַנישע אייגנשאַפטן.
• גראַפיטיזאַציע טעכנאָלאָגיע כידעש: מייקראַוועוו גראַפיטיזאַציע טעכנאָלאָגיע ראַדוסירט ענערגיע קאַנסאַמשאַן מיט 30% און פאַרקירצט פּראָדוקציע ציקלען, וואָס פאַסילאַטירט גרויס-וואָג אַדאַפּשאַן.
• סטרוקטורעלע כידעש: למשל, דואַל-גראַדיענט גראַפיט אַנאָודז דערגרייכן אַ 6-מינוט, 60% שנעל-טשאַרדזשינג קייפּאַבילאַטי בשעת זיי האַלטן אַן ענערגיע געדיכטקייט פון ≥230 Wh/kg דורך אַ דואַל גראַדיענט פאַרשפּרייטונג פון פּאַרטיקל גרייס און פּאָראָסיטי.