Uhlíková vlákna, složená z kombinací různých materiálů (vlákna a pryskyřice), jejich variabilita a tedy i přizpůsobitelnost, jsou klíčové pro jejich kouzlo. Jako náhrada kovu poskytují kompozity z uhlíkových vláken desetkrát větší pevnost než ocel. Výrobci uhlíkových vláken vytvářejí produkty, které jsou sice podobné, ale ne identické. Uhlíková vlákna se liší modulem tahu (nebo tuhostí určenou jako deformace pod napětím) a pevností v tahu, tlaku a únavě.
Uhlíková vlákna na bázi PAN jsou v dnešní době k dispozici s nízkým modulem (méně než 32 milionů lbf/in² nebo Msi), standardním modulem (33 až 36 Msi), středním modulem (40 až 50 Msi), vysokým modulem (50 až 70 Msi) a ultravysokým modulem (70 až 140 Msi).
Jednoduše řečeno, uhlíková vlákna se vyrábějí přeměnou organického prekurzorového vlákna přidruženého stupně v inertní atmosféře při teplotách vyšších než 982,22 °C (1800 °F). Výroba uhlíkových vláken však může být pokročilým odvětvím.

Polymerace a zvlákňování
Polymerizace
Proces začíná chemickou směsí vstupní suroviny označovanou jako prekurzor, která má molekulární kostru vlákna. Dnes je přibližně 100 procent vyrobených uhlíkových vláken vyrobeno z prekurzorů na bázi tkaniny nebo smoly, avšak většina z nich pochází z polyakrylonitrilu (PAN), vyrobeného z dusitanů, a dusitany pocházejí z průmyslových chemikálií propanu a amoniaku.

Oxidace a karbonizace
Oxidace
Tyto cívky se vkládají do koše a během nejdelší výrobní, oxidační fáze, procházejí vlákna PAN řadou specializovaných pecí. Než vstoupí do hlavního kuchyňského spotřebiče, vlákna PAN se srolují do koudele nebo listu zvaného osnova. Teplota komory se pohybuje od cca 200 °C do 300 °C.

Povrchová úprava a dimenzování
Povrchová úprava a dimenzování
Další krok je zásadní pro výkon vláken a kromě prekurzorů nejlépe odlišuje produkt jednoho dodavatele od produktu konkurence. Adheze mezi matriční organickou sloučeninou a uhlíkovými vlákny je nezbytná pro vyztužení kompozitu; v průběhu výroby uhlíkových vláken se provádí povrchová úprava, která tuto adhezi zvyšuje.
Čas zveřejnění: 1. listopadu 2018