2024-12-04
In der brillanten Konstellation der Materialwissenschaften sind Kohlefaserwerkstoffe wie ein schillernder "technologischer Stern". Mit herausragenden Eigenschaften wie ultraleichtem Gewicht, ultrahoher Festigkeit und ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit werden sie in vielen zukunftsweisenden Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilherstellung und hochwertigen Sportgeräten eingesetzt und sind zum Schwerpunkt der globalen Forschungs- und Industriegemeinschaften geworden. Um mehr Potenzial von Kohlefaserwerkstoffen zu erschließen und technologische Engpässe zu überwinden, ist es entscheidend, ein professionelles Labor zu bauen, das seinen Forschungsanforderungen entspricht. Auf der Grundlage seiner fundierten Branchenerfahrung analysiert die Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. heute eingehend die Baustandards für Forschungslabore für Kohlefaserwerkstoffe für Sie.
Der Herstellungsprozess von Kohlefasern ist äußerst empfindlich gegenüber Staub und Verunreinigungen. Das Vermischen kleinster Partikel kann zu Fehlern in der Kohlefaser führen und ihre Festigkeit beeinträchtigen, wodurch die Leistung des Endprodukts stark reduziert wird. Der Reinheitsgrad des Labors muss die Klasse 10.000 oder sogar höhere Standards erreichen, d. h. die Anzahl der Staubpartikel mit einer Partikelgröße von mehr als 0,5 Mikrometern in jedem Kubikmeter Luft wird streng innerhalb von 35 kontrolliert. Zu diesem Zweck setzen wir ein progressives Luftfiltersystem ein: Vorfilter fangen große Staub- und Haarpartikel ab; Mittelfilter erfassen suspendierte Verunreinigungen mittlerer Partikelgröße; hocheffiziente Partikelluftfilter (HEPA) fungieren als "Torwächter", um kleinste Staubpartikel zu blockieren und den Versuchsraum mit sauberer Luft zu füllen. Darüber hinaus sollten die Reinräume streng unterteilt werden, und der experimentelle Arbeitsbereich, der Probenlagerbereich und der Testbereich sollten jeweils "unabhängig gebildet" werden, um Kreuzkontaminationen zu vermeiden und einen "staubfreien Nährboden" für alle Aspekte der Kohlefaser von Rohstoffen bis zu Fertigprodukten zu schaffen.
Die chemischen Eigenschaften und die physikalische Struktur von Kohlefaserwerkstoffen variieren in ihrer Stabilität bei unterschiedlichen Temperaturen und Feuchtigkeiten. Die ideale Umgebungstemperatur für Experimente liegt in der Regel zwischen 23 °C und 25 °C, und die Luftfeuchtigkeit wird zwischen 45 % und 55 % relativer Luftfeuchtigkeit (rF) gehalten. Mit Hilfe eines intelligenten Temperatur- und Feuchtigkeitskontrollsystems können hochpräzise Sensoren subtile Veränderungen in der Umgebung in Echtzeit "wahrnehmen" und sich mit Klimaanlagen, Luftbefeuchtern und Luftentfeuchtern verbinden, um schnell zu reagieren und sich anzupassen. Im schwülen Sommer gibt sich das Kühlmodul alle Mühe, um abzukühlen; im eisigen Winter erhöhen die Heizelemente leise die Temperatur; wenn die Luft trocken ist, sprüht die Befeuchtungsausrüstung fein; wenn die Luftfeuchtigkeit den Standard übersteigt, arbeitet das Entfeuchtungssystem effizient. Die präzise konstante Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind wie ein "maßgeschneidertes" bequemes Bett für Kohlefaser, das die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Materialleistungsprüfung und der Prozessforschung und -entwicklung sowie die Authentizität und Gültigkeit der experimentellen Daten gewährleistet.
Die Kohlefaserforschung beinhaltet oft Prozesse wie die Verflüchtigung von chemischen Reagenzien und Hochtemperaturpyrolyse, die schädliche Abgase und Staub erzeugen. Ein gutes Belüftungssystem ist die "gesunde Lunge" des Labors. Es wird eine Kombination aus lokaler und allgemeiner Belüftung eingesetzt: Lokale Abluftöffnungen werden über den Stellen angebracht, an denen chemische Reagenzien verwendet werden, und über Pyrolyseanlagen, um verschmutzte Luft rechtzeitig zu erfassen; die Gesamtbelüftung des gesamten Raumes gewährleistet den kontinuierlichen Austausch der gesamten Luft. Die Abgasbehandlung ist ein noch kritischeres Glied. Für flüchtige organische Verbindungen (VOCs), saure Gase und Staub werden professionelle Geräte wie Aktivkohleadsorption, Säure-Base-Neutralisation und Beutelfilterung zur Reinigung eingesetzt, und das Gas wird nach Erfüllung der Standards abgeleitet, wodurch die ökologische Umgebung des Labors und seiner Umgebung geschützt wird.
Die Kohlefaserforschung stützt sich auf eine große Anzahl von Präzisionsinstrumenten, wie z. B. Rasterelektronenmikroskope, Thermogravimetrie-Analysatoren und Zugprüfmaschinen, die extrem hohe Anforderungen an die Stabilität und Sicherheit der Stromversorgung stellen. Die elektrischen Leitungen verwenden raucharme, halogenfreie, flammhemmende Kabel, um das Brandrisiko zu verringern; eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ist installiert, um ein nahtloses Umschalten in einem Augenblick zu ermöglichen, wenn die Netzstromversorgung unterbrochen wird, wodurch Datenverluste und plötzliches Herunterfahren von Instrumenten verhindert werden. Die Anordnung der Steckdosen wird entsprechend den Positionen der Instrumente vernünftig geplant, um den Strombedarf mehrerer Geräte gleichzeitig zu decken; das Erdungssystem erfüllt streng die Standards, um statische Elektrizität und Leckstrom abzuleiten, wodurch die Sicherheit von Personal und Instrumenten in allen Aspekten gewährleistet und der reibungslose Ablauf wissenschaftlicher Forschungsexperimente sichergestellt wird.
Der Forschungsprozess von Kohlefasern ist komplex. Von der Rohmaterialvorbehandlung über das Faserspinnen bis hin zur Leistungsprüfung sollte die Anordnung der Geräte und Laborbänke in jedem Glied wissenschaftlich sein. Nach dem Prinzip "reibungsloser Prozessablauf und bequeme und effiziente Bedienung" grenzt der Vorbehandlungsbereich an den Rohmateriallagerbereich, um die Entfernung des Materialhandlings zu verringern; ausreichend Platz ist um die Spinnanlagen herum reserviert, um die Gerätefehlerbehebung und die Faserwicklung zu erleichtern; der Testbereich ist mit stoßdämpfenden Bänken ausgestattet, um hochpräzise Testinstrumente zu platzieren und Schwingungsstörungen zu isolieren. Die Materialien der Laborbänke werden aus speziellen Arbeitsplatten ausgewählt, die korrosionsbeständig, antistatisch und hochtemperaturbeständig sind, die besonderen Anforderungen von Kohlefaserversuchen erfüllen und wissenschaftlichen Forschern helfen, sich ganz der Forschung zu widmen und die Ausgabe von Ergebnissen zu beschleunigen.
Die Kohlefaserforschung beinhaltet oft Arbeitsbedingungen wie hohe Temperaturen, hohen Druck und giftige Reagenzien, und die Sicherheitsrisiken sind nicht zu unterschätzen. Das Labor ist mit einer Reihe von Schutzeinrichtungen für Brandschutz, Explosionsschutz, Giftprävention und Strahlenschutz ausgestattet: Brandschutztüren und Brandmauern unterteilen Brandabschnitte; explosionsgeschützte elektrische und Belüftungsanlagen werden in brennbaren und explosiven Bereichen eingesetzt; giftige Reagenzien werden in speziellen Abzugshauben gelagert, und persönliche Schutzausrüstung wird bereitgestellt; Instrumente, die Strahlung beinhalten, entsprechen strengen Abschirm- und Managementstandards. Regelmäßige Sicherheitsschulungen und Notfallübungen werden durchgeführt, um das Sicherheitsbewusstsein der wissenschaftlichen Forscher zu stärken und ihre Notfallreaktionsfähigkeiten zu verbessern, um sicherzustellen, dass Laborunfälle "niemals auftreten"