Pehea e hana ai i ka fiber carbon?

ʻO ka fiber carbon, i haku ʻia me nā mea like ʻole (fiber a me resin), ko lākou ʻano like ʻole, a no laila, hiki ke hoʻohālikelike ʻia, ke ana ʻana i waena o ko lākou nani. Ma ke ʻano he mea hoʻololi metala, hāʻawi nā composite carbon fiber i ʻumi manawa i ka ikaika o ke kila. Hoʻokumu ka poʻe mea hana fiber carbon i nā huahana e like me ke ana like ʻole akā ʻaʻole like. ʻOkoʻa ka fiber carbon i ka modulus tensile (a i ʻole ka ʻoʻoleʻa i hoʻoholo ʻia e like me ka deformation ma lalo o ke koʻikoʻi) a me ka tensile, hoʻoemi a me ka ikaika luhi.

Hiki ke loaʻa i ka fiber kalapona PAN i kēia mau lā ma ka modulus haʻahaʻa (emi iho ma mua o kanakolukūmālua miliona lbf/in² a i ʻole Msi), modulus maʻamau (33 a kanakolukumamāono Msi), modulus waena (40 a kanalima Msi), modulus kiʻekiʻe (50 a kanahiku Msi) a me modulus ultrahigh (70 a hoʻokahi haneri kanahā Msi).
Ma nā huaʻōlelo maʻalahi, hana ʻia ka fiber carbon e ka hoʻololi ʻana o ka fiber precursor organic associate degree i loko o ka lewa inert degree i nā wela ʻoi aku ma mua o 1800°F (982.22 °C). ʻO ka hana ʻana i ka carbon fiber, akā naʻe, he ʻoihana holomua.

kalapona kalapona

Polymerization A me ka Milo

Polymerization

Hoʻomaka ke kaʻina hana me kahi waihona meaʻai hoʻohuihui kemika i ʻōlelo ʻia he precursor nona ka iwi molecular o ka fiber. I kēia lā, e pili ana i ka 100 pakeneka o ke kalapona kalapona i hana ʻia me ka lole a i ʻole ka pitch-based precursors, akā naʻe, ʻo ka hapa nui o ia mea mai polyacrylonitrile (PAN), i hana ʻia mai ka nitrite, a ʻo ka nitrite e loaʻa mai i nā kemika ʻoihana propane a me ka amonia.

ʻO ka mea maʻamau, hoʻomaka ka hoʻokumu mua ʻana me ka hui hui nit rile i hui pū ʻia i loko o kahi reactor me kahi monomer co acrylic plasticized a me kahi catalyst e like me ka waikawa, dioxide, ka aila vitriol a i ʻole ka waikawa. ʻO ka hui pū ʻana e ʻae i nā mea ʻai e hui pū, e hana i kahi kūlike a me ka maʻemaʻe, a me ka hoʻomaka ʻana i ka hoʻokumu ʻana o nā radical manuahi i loko o ke ʻano molekala o ka nitrite. ʻO kēia hoʻololi ka hopena i ke kaʻina hana kemika, e hana ana i nā polymers kaulahao lōʻihi e like me nā fibers acrylic. Nā kikoʻī o ke kaʻina hana kemika, e like me ka mahana, ka lewa, nā monomers kūikawā a me nā catalysts, nā ana kūhā like. Ma hope o ka holoi ʻana a me ka hoʻomaloʻo ʻana, ua hoʻoheheʻe ʻia ka nitrite i loko o ka ʻano pauka i ka solvent organic associate degree e like me dim ethyl sulfide (DMSO), dimethylacetamide (DMAC) a i ʻole dimethylformamide (DMF), a i ʻole ka mea hoʻoheheʻe wai hui like, e like me ka helu atomic 30 chloride a me nā paʻakai rhodamine. Hoʻomaʻamaʻa nā mea hoʻoheheʻe organik i ka pale ʻana i ka trace metal particle contamination, hiki ke hōʻino i ke kūpaʻa aerophilous thermal o ke ʻano a hoʻopaneʻe i ka hana wela o ka fiber paʻa. I kēia manawa, ʻo ka pauka a me ka solvent suspension a i ʻole precursor "coating" ʻo ia ke kūlike o ka syrup. ʻO ke koho ʻana i ka mea hoʻoheheʻe a no laila ke ʻano o ka hoʻokele ʻana i ka ʻino o ka uhi ʻana (ma o ka kānana hohonu) he mea nui i ka kūleʻa o ka pae holomua o ka hoʻokumu ʻana i ka fiber.
Milo
ʻO nā ana ʻāhāhā PAN i hana ʻia e ke ʻano i kapa ʻia ʻo wili pulu. Hoʻokomo ʻia ka uhi i ka wā ʻauʻau wai maoli a hoʻokuʻu ʻia i loko o kahi lua i ka wā spinneret i hana ʻia mai ka waiwai. Hoʻohālikelike ʻia ka pauku me nā ʻano filament i makemake ʻia o ka pulupulu PAN (e laʻa, 12,000 mau puka o 12K pulu kalapona). Hoʻopili ʻia kēia fiber milo mānoanoa me ka palupalu ma o ka ʻōwili e hoʻopau ai i ka mea hoʻohana, a laila maloʻo a hoʻomaloʻo e hoʻomau i ka hoʻonohonoho ʻana o ka pūhui PAN. Eia, ke ʻano a me ka ʻāpana kūloko o nā filaments square ana i hoʻoholo ʻia e ka nui o ka mea hoʻoheheʻe a koho ʻia e komo i nā fibers precursor, ka nui o ka hoʻopili ʻia, a me ka lōʻihi o ka pc o nā filaments. He kuleana ka hope i kēlā me kēia mea hana. ʻO kahi ʻano ʻē aʻe i ka milo pulu, ʻo ia ke ʻano hui ʻana i kapa ʻia ʻo dry blasting/wet spinning, e hoʻohana ana i kahi ākea ea kū i waena o nā fiber a me ka ʻauʻau ʻauʻau maoli. Ke alakaʻi nei kēia i kahi spherical spherical fiber PAN e hoʻonui ai i ka fiber/matrix rosin interface i loko o ka composite ʻO ka hana hope loa i loko o ka hoʻokumu ʻana i nā fibers precursor PAN ʻo ia ka hoʻohana ʻana i nā aila hoʻopau e hoʻōki i nā filament viscous mai ka agglomerating. A laila maloʻo hou ka PAN keʻokeʻo a ʻeha i ka spool.
umu hoʻoheheʻe kalapona

ʻOke ʻana a me ka hoʻokalapona

ʻOke ʻana

Hoʻokomo ʻia kēia mau pahu pahu pahu i loko o ka hīnaʻi, a i loko o ka hana lōʻihi loa, ka pae oxidization, PAN fibers ana huinaha i hānai ʻia ma o ke ʻano o nā kapuahi hoʻolaʻa. Ma mua o ko lākou komo ʻana i ka mīkini kīhini mua, hoʻopaʻa ʻia ka PAN fibers square i loko o kahi kāwele a i ʻole ka lau i kapa ʻia he warp. Aia ka wela o ka lumi mai 392 °F (ma kahi o 200 °C) a i 572 °F (300 degere Celsius).

I mea e pale ai i ka holo ʻole ʻana o ka wela (i manaʻo ʻia ka enthalpy unharness i loko o ka oxidization, helu ʻia ma ʻelua,000 kJ / kilokani, neʻe ʻO ka pōʻino o nā kapuahi maoli), hoʻohana nā mea hana kīhini i ke kahe o nā ʻano ea e kōkua i ka hoʻopau ʻana i ka wela a me ka mālama ʻana i ka mahana. Ke alakaʻi ʻia e kekahi kemika precursor, ʻokoʻa loa ka manawa o ka hoʻoheheʻe ʻana, akā naʻe, manaʻo ʻo Littler e hoʻololi ʻia ka 24K tow ma ke ʻano he kanahākūmākolu kapuaʻi i kēlā me kēia ʻumikūmākolu mika i kēlā me kēia minuke ma kahi laina outsized me nā kapuahi oxidization lehulehu. ʻO ka hope loa, ʻo nā fibers PAN hoʻololi (hoʻopaʻa ʻia) i loaʻa mai ka ʻelima haneli a hiki i ke kanaonokūmālima molekala kalapona me ke koena he kinoea, kahi hui o ka helu atomika 7 a me O.
ʻO ke kalapona
Hana ʻia ka carbonization i loko o ka lewa inert (oxygen-free) i loko o ke ʻano o nā kapuahi i hoʻolālā ʻia. Ma ke kino o ka wai a me ka puka o kēlā me kēia keʻena, ʻaʻole ke keʻena hoʻomaikaʻi i ke komo ʻana o O ma muli o kēlā me kēia molela O e hele ana i loko o ka mea hana kīhini e wehe i kahi liʻiliʻi o nā fiber. Hiki i kēia ke pale i ka nalowale o ke kalapona i hana ʻia ma ia wela. I loko o ka nele o O, hoʻoneʻe ʻia nā molekala non-carbon wale nō, me ka pūhui A me nā mea hoʻohui ʻokoʻa like ʻole (hoʻopaʻa ʻia ma kahi pae degere o kanahā a kanawalu ppm) a me nā ʻāpana (e like me nā ʻāpana i waiho ʻia i kahi hapa) e wehe ʻia a hoʻokuʻu ʻia mai ka mea kīhini no ka hoʻomaʻamaʻa ʻana i loko o ka umu hoʻomalu kaiapuni. hoʻomaka ka carbonization i loko o ke keʻena wela, e hoʻoneʻe i nā fiber i 1292 °F (ca. 700 °C) a i 1472 °F (700 °C a 800 °C) a hoʻopau i loko o ke keʻena wela ma 2192 °F (ca. 1,200 °C) a 2732 °F (ca. 1,500 °F). 1500 ° C). Hoʻoholo ʻia ka helu o nā keʻena e ka modulus e pono ai i loko o ka fiber carbon; ʻO ke kumu kūʻai kiʻekiʻe o ke kiʻekiʻe a immoderate kiʻekiʻe modulus carbon fibers ma muli o ka hoʻomau a me ka mahana i loaʻa e ka umu wela. ʻoiai ʻo ka hoʻomau ka hoʻomau ʻana a ʻokoʻa loa kēlā me kēia papa kalapona kalapona, helu ʻia ka hoʻomau o ka oxidization i nā hola, akā naʻe, ua hoʻemi ʻia ka nui o ka carbonization e kahi kauoha o ka nui i nā minuke. I ka manawa e hoʻololi ai ka fiber, hoʻemi ia i ke kaumaha a me ka leo, hoʻopōkole i ka lōʻihi ma ka ʻelima a 100%, a hoʻemi i ke anawaena. ʻO ka ʻoiaʻiʻo, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka hoʻololi ʻana i ka pilina o ka PAN precursor i ka PAN carbon fiber e pili ana i ka 2:1 a ʻo ka hiki ke hoʻoneʻe ʻia he mea liʻiliʻi ma mua o ka pālua - ʻo ia hoʻi, ʻoi aku ka liʻiliʻi o nā mea i komo i ke ʻano. E hoʻonui kēia i ka nui o ka fiber mai ~1.18 g / cc a hiki i hoʻokahi.38 g / cc.
kalapona kalapona

Lapaʻau ʻili a me ka nui

Lapaʻau ʻili a me ka nui
He mea nui ka hana aʻe i ka hana fiber, a me nā mea mua, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻokaʻawale ʻana i ka huahana a ka mea hoʻolako mai nā huahana o nā mea hoʻokūkū. ʻO ka hoʻopili ʻana ma waena o ka matrix organic compound a no laila he mea nui nā fiber carbon no ka hoʻoikaika ʻana i ka composite; i loko o ke ʻano hana hana ʻana o ka carbon fiber, hana ʻia kahi mālama ʻāina e hoʻoikaika i kēia adhesion.

Hoʻohana nā mea hana i nā ala lapaʻau ʻokoʻa loa, akā naʻe, ʻo ke ʻano hana maʻamau ka huki ʻana i nā fibers ma o ke kemika hui a i ʻole cell i loaʻa ka pane, e like me ka disinfectant a i ʻole ka waikawa. Paʻi a hoʻololi paha kēia mau mea i ka ʻili o kēlā me kēia filament, e hoʻonui ai i ka ākea i hiki ke loaʻa no ka hoʻopaʻa ʻana o ka fiber/matrix a hoʻohui i nā hui kemika reactive e like me nā waikawa carboxyl. A laila, e hoʻopili i kahi uhi ponoʻī i kapa ʻia ʻo ka nui. Ma ka 0.5% a hiki i ka elima ma ke kaumaha o ka pulupulu kalapona, pale ka nui i na fila kalapona i ke ano waena, e like me ka lole malo'o a me ka prepreg, i ke ka'ina hana a me ke ka'ina hana (e like me ka ulana ana). Hoʻopaʻa pū ʻia ka nui i nā filament mono e ʻoki i ka fluff, hoʻomaikaʻi i ke kaʻina hana a hoʻonui i ka ikaika ʻili o ka ʻili ma waena o nā fiber a no laila ka matrix organic compound.

Ka manawa hoʻouna: Nov-01-2018
,
WhatsApp Online Chat !