Как это сделано:искусство производства углеродного волокна

Нет ничего лучше углеродного волокна. Производство углеродного волокна - это уникальный метод, который очень интересен при более подробном рассмотрении.

Чтобы узнать все об углеродном волокне, продолжайте читать ниже.

Краткая информация о производстве углеродного волокна

Как и другие материалы, качественное углеродное волокно начинается с базового компонента:полиакрилонитрила (PAN). 90% углеродных волокон сделаны из этого материала. Остальные 10% - нефтяной пек или вискоза.

Производители используют различные жидкости и газы для изготовления углеродного волокна. Во время прядения ПАН, производимый из углеродного волокна, смешивается с другими ингредиентами, которые превращаются в волокна. Затем волокна промоются и растянуты.

Далее идет стабилизация. На этом этапе волокна нагреваются в течение 30–120 минут до 390–590 ° F. На этом этапе происходит несколько вещей.

Сначала волокна получают молекулы кислорода из воздуха. При этом структура атомных связей перестраивается в ходе химических реакций. Методы и оборудование, используемые в промышленных процессах стабилизации, варьируются от одного процесса к другому.

Некоторые процессы протягивают волокна через нагретые камеры. Другие пропускают их через горячие валки и через сыпучие материалы.

После стабилизации идет карбонизация. Стабилизированные волокна нагреваются в душной печи с температурой 1830–5500 ° F в течение многих минут с бескислородной газовой смесью. Отсутствие кислорода препятствует горению волокон.

Нагревание волокон заставляет их отбрасывать неуглеродные атомы и даже некоторые атомы углерода. Это принимает форму газов, таких как аммиак, водяной пар, двуокись углерода, окись углерода, азот, водород и другие. В то время как неуглеродные атомы уходят, оставшиеся атомы углерода образуют тесно связанные кристаллы углерода.

Больше науки о углеродном волокне

Производственный процесс на этом не заканчивается.

Как только волокна карбонизируются, поверхность несколько окисляется. Добавление атомов кислорода к поверхности позволяет укрепить химические связи. Он также делает поверхность шероховатой и травит, что способствует лучшему механическому соединению.

Производители окисляют волокна, помещая их в двуокись углерода, воздух, озон или другие газы. Или они используют жидкости, такие как азотная кислота или гипохлорит натрия.

Волокна также можно сделать положительным выводом в ванне из электропроводящих материалов, чтобы покрыть их электролитически. Производители всегда должны тщательно контролировать обработку поверхности, чтобы не допустить образования ямок и других мелких дефектов поверхности. Это может привести к отказу волокна.

Последним шагом в процессе производства углеродного волокна является калибровка. Это процесс покрытия волокон, чтобы защитить их от повреждений во время ткачества или намотки. Лакокрасочные материалы работают с клеем, используемым при создании композитных материалов.

Затем волокна с покрытием вручную наматываются на бобины на последних мини-этапах изготовления изделий ручной работы. Наконец, бобины вращаются внутри машины, а волокна превращаются в пряжу.

Многоступенчатое путешествие

Как видите, процесс производства углеродного волокна - это осторожный и осознанный путь к совершенству из углеродного волокна. Хорошо спланированная, просчитанная и высоконаучная разработка, разработанная для углеродного волокна.

Если ваша компания хочет, чтобы углеродное волокно ручной работы производилось с такой тщательностью, как описанный выше процесс, запросите бесплатное предложение у SMI Composites сегодня.