Aukštai -temperatūrai atsparūs anglies pluošto vamzdžiai yra specializuotos sudėtinės konstrukcijos, sukurtos išlaikyti jų mechaninį vientisumą ir matmenų stabilumą aplinkoje, kurioje standartinis anglies pluoštas suirtų.
Anglies pluošto vamzdžio atsparumą karščiui beveik visiškai lemiamatrica (derva)o ne patys anglies pluoštai, nes anglies pluoštai gali atlaikyti aukštą temperatūrą2000 laipsniųinertinėse atmosferose.
Nors standartiniuose anglies pluošto vamzdeliuose paprastai naudojamos epoksidinės dervos, kurios atlaiko iki 80–120 laipsnių, aukštos -temperatūros variantuose naudojamos pažangios dervos sistemos, kurios padidina šias ribas.
Dervos sistemos
Aukštos{0}}Tg epoksidinės dervos:Specializuotos epoksidinės dervos su aukšta stiklo pereinamos temperatūros (Tg) gali veikti nuolat150 laipsnių – 180 laipsnių.
Cianato esteris:Pasiūlo puikias dielektrines savybes ir terminį stabilumą, tinka200 laipsnių – 250 laipsnių.
KMI (bismaleimidas):Pramonės standartas, skirtas didelio našumo{0}}aviacijos ir kosmoso programoms, kurias galima valdyti250 laipsnių – 300 laipsnių.
Poliimidas:Naudojamos ekstremaliomis sąlygomis, šios dervos gali atlaikyti trumpalaikį{0}} poveikį iki400 laipsniųarba aukštesnė.
Anglies pluošto vamzdžių gamybos procesai
Šių vamzdžių gamyba reikalauja tikslios kontrolės, kad derva visiškai sukietėtų ir pasiektų maksimalų šiluminį potencialą.
Siūlo apvija:Ištisiniai pluoštai įtempti suvyniojami ant šerdies. Tai idealiai tinka slėginiams indams ar vamzdžiams, kuriems reikalingas didelis lanko stiprumas.
Ritinio vyniojimas:Iš anksto impregnuoti („prepreg“) anglies pluošto lakštai apvyniojami aplink įtvarą. Tai leidžia nustatyti sudėtingas pluošto orientacijas (0 laipsnių, +/- 45 laipsnis, 90 laipsnių), kad būtų galima optimizuoti lenkimą ir sukimo momentą.
Presavimo formavimas:Norint pasiekti reikiamą aukštą Tg, šie vamzdeliai dažnai kietinami esant aukštam slėgiui ir temperatūrai autoklave, kad būtų pašalintos tuštumos ir būtų užtikrintos didelės pluošto tūrio frakcijos.
Aukštai -temperatūrai atsparūs anglies pluošto vamzdžiai yra labai svarbūs pramonės šakose, kuriose komponentai turi ištverti didelį karštį neprarasdami savo formos ar stiprumo. Kadangi anglies pluoštas iš prigimties yra „atsparus šliaužimui“ (jis neišsitampo ir nesideformuoja esant ilgalaikiam-stresui), jis lenkia daugumą metalų esant didelei -šilumai ir didelei{5}} apkrovai.
Toliau pateikiamos pagrindinės programos, suskirstytos pagal pramonės šaką ir konkretų naudojimo atvejį.
1. Pramonė ir gamyba
Aukštos{0}}temperatūros vamzdžiai dažnai naudojami sunkioms plieno arba aliuminio detalėms pakeisti gamyklose, siekiant padidinti greitį ir tikslumą.
Terminio apdorojimo krosnys: Naudojami kaip ritinėliai arba atraminiai strypai judančioms dalims per pramonines orkaites. Skirtingai nei plienas, aukštoje temperatūroje jie nesikreips ir „nusilenks“.
Robotų pabaigos{0}}efektoriai: Liejyklose arba stiklo gamyboje robotai naudoja anglies pluošto vamzdžius karštoms medžiagoms apdoroti. Dėl lengvo svorio robotas gali judėti greičiau, o atsparumas karščiui apsaugo rankos konstrukcijos vientisumą.
2. Automobiliai ir automobilių sportas
Didelio našumo{0}}transporto priemonėse svorio mažinimas yra gyvybiškai svarbus, tačiau daugelis komponentų yra šalia variklio arba išmetimo sistemos.
Išmetimo šilumos skydai: vamzdžiai arba pus{0}}vamzdžiai, naudojami išmetimo sistemoms apdengti, apsaugantys jautrius elektroninius komponentus nuo spinduliuojančio karščio. Turbokompresorius
Ortakiai: Anglies pluošto vamzdžiai perneša suspaustą, įkaitintą orą iš turbo į tarpinį aušintuvą.
Pavaros velenai: didelio našumo{0}}varantieji velenai gali generuoti vidinę šilumą dėl didelės-RPM trinties. Didelės-Tg dervos neleidžia velenui suminkštėti ilgai važiuojant dideliu{4}}greičiu.
3. Energetika ir moksliniai tyrimai
Vandenilio kuro elementai: Naudojamas konstrukciniame korpuse ir vamzdynuose, kur šilumos valdymas yra nuolatinis iššūkis.
