4M демонстрирует производство углеродного волокна большого диаметра

Компания 4M Carbon Fiber Corp. (Ноксвилл, штат Теннеси, США) объявила 23 апреля, что она произвела углеродное волокно из нитей относительно большого диаметра, используя запатентованную технологию плазменного окисления с прекурсором текстильного полиакрилонитрила (PAN), поставляемым одним из его партнеры, Dralon GmbH (Дормаген, Германия).

4M и Dralon совместно разработали недорогой текстильный прекурсор PAN, способный производить жгут углеродного волокна 10K с волокнами диаметром около 9,6 мкм (по сравнению с 6-7 мкм в типичных волокнах). В ходе предварительной работы с прекурсором компания 4M заявляет, что достигла времени пребывания в фазе окисления во время производства углеродного волокна всего 52 минуты. 4M заявляет, что это значительно быстрее, чем обычное окисление коммерческих прекурсоров PAN (меньшего диаметра). 4M сообщает, что продолжается работа над текстильным PAN для дальнейшего улучшения свойств материала и оптимизации процесса.

4M отмечает, что до сих пор углеродные волокна большого диаметра не производились в больших масштабах, в основном из-за проблем, связанных со стадией окисления. 4M заявляет, что при использовании традиционной технологии окисления более крупные волокна требуют длительного времени пребывания и дополнительной энергии, что создает экономически невыгодное углеродное волокно. Кроме того, как утверждает 4M, углеродные волокна большого диаметра имеют тенденцию давать некачественные характеристики из-за дефектов, возникающих при обычном окислении. По этим причинам, утверждает 4M, производители углеродного волокна не предлагают коммерческие углеродные волокна большого диаметра.

По словам 4M, преимущества углеродного волокна большого диаметра - это более низкая стоимость и лучшая производительность. Нить накала большего диаметра обеспечивает экономию затрат на протяжении всего производственного процесса, от производства прекурсора до преобразования углеродного волокна, что, по утверждению компании, наиболее ярко проявляется в увеличении массовой пропускной способности. Объедините эту экономию с дешевым прекурсором, который обычно производит Дралон, и общая экономия средств станет значительной.

Углеродные волокна известны своей высокой прочностью на разрыв, но они не особенно прочны при сжатии, особенно по сравнению со стеклянными волокнами. Однако, как утверждает 4M, углеродные волокна большего диаметра могут иметь значительно более высокую прочность на сжатие. Достижения в этом аспекте могут способствовать появлению новых приложений, а также развитию существующих рынков, таких как лопасти ветряных турбин.