Yüksek Performanslı Karbon Fiberde Atılım: Ningbo Malzeme Teknolojisi ve Mühendisliği Enstitüsü Kilometre Taşlarına Ulaştı
Çin Bilimler Akademisi, Ningbo Malzeme Teknolojisi ve Mühendisliği Enstitüsü'ndeki Karbon Fiber ve Kompozit Malzemeler Ekibi, yakın zamanda yüksek performanslı karbon fiber alanında önemli bir ilerleme kaydetti. Yüksek mukavemeti, modülü ve uzamasıyla bilinen M55X sınıfı karbon fiberi yenilikçi geliştirmeleri, mekanik özelliklerde daha fazla gelişme sağladı. Profesyonel yerli kurumlar tarafından yapılan testlere göre, bu karbon fiber 5,18 GPa'lık bir gerilme mukavemetine, 544 GPa'lık bir gerilme modülüne ve %0,95'lik kopma uzamasına sahiptir. Bu rakamlar, M55X kalitesini Toray Industries'in yakın zamanda geliştirdiği, 5.0 GPa'lık bir gerilme mukavemeti ve 437 GPa'lık bir gerilme modülü kaydeden M46X sınıfı karbon fibere karşı avantajlı bir konuma getiriyor.
Ocak 2016'da NIMTE ekibi, M55J sınıfı yüksek mukavemetli, yüksek modüllü karbon elyafın temel üretim tekniklerinde uzmanlaşarak yurt içinde bir ilki gerçekleştirdi. Bir dizi teknolojik doğrulama, istikrarlı üretim için ölçek büyütme ve ön hazırlık süreci değerlendirmelerinden sonra ekip, tescilli CNIQM55 (M55J sınıfı) karbon fiber ürününü oluşturdu. Bu karbon elyaf, çekme modülü açısından yabancı muadilleriyle eşleşirken, çekme mukavemeti açısından onları aşıyor ve uluslararası ortalama olan 4,02 GPa'ya kıyasla 4,30 GPa'ya ulaşıyor. CNIQM55 karbon fiber, yakın uzay dronlarında başarıyla uygulandı.
Yüksek modülüsleriyle bilinen ancak daha düşük mukavemet ve uzama nedeniyle kırılgan olan geleneksel M55J sınıfı karbon fiberlerin aksine, M55X kalitesi önemli bir gelişmeyi temsil ediyor. CNIQM55'i temel alan NIMTE ekibi, fiberin mikro yapısını ve makroskobik performansını optimize etti. M55X sınıfı karbon fiber, 540 GPa'lık bir çekme modülünü korurken, ilk kez 5,0 GPa'lık bir çekme mukavemetini aşarak, Japon Toray M55J karbon fibere göre yaklaşık 1 GPa'lık bir artışa işaret ediyor. Bu geliştirmenin, elyafın sünekliğini ve işlenebilirliğini geliştirmesi bekleniyor.
Şu an itibariyle, NIMTE Karbon Elyaf Ekibi, M30X, M40X, M50X ve M55X kaliteleri de dahil olmak üzere çeşitli karbon elyafları için önemli üretim teknolojileri geliştirmiştir. Ürünleri profesyonel yerli kurumlar tarafından test edilmiş ve onaylanmıştır. Temmuz 2023'te yapılan bir patent başvurusunda ekip, 4,0 GPa gerilme mukavemetine ve 640 GPa olağanüstü gerilme modülüne sahip, isimsiz bir ultra yüksek modüllü karbon fiber üretme yeteneğini gösterdi.
