KIJAN POU FÈ FIB KABÒN?

Fib kabòn, ki konpoze de konbinezon materyèl diferan (fib ak résine), varyabilite yo, e konsa, adaptabilite yo, mezi santral nan cham yo. Kòm yon ranplasman metal, konpoze fib kabòn yo bay dis fwa plis fòs pase asye. Pwodiktè fib kabòn yo kreye pwodwi ki sanble men pa idantik. Fib kabòn varye nan modil tansyon (oswa rèd detèmine kòm defòmasyon anba souch) ak rezistans tansyon, konpresyon ak fatig.

Kontakte nou

Fib kabòn ki baze sou PAN disponib kounye a nan modil ki ba (mwens pase trant-de milyon lbf/in² oswa Msi), modil òdinè (33 a trant-sis Msi), modil mwayen (40 a senkant Msi), modil wo (50 a swasanndis Msi) ak modil ultra wo (70 a san karant Msi).
An tèm ki pi senp, fib kabòn kreye pa deplasman fib prekisè òganik nan yon atmosfè inaktif nan tanperati ki pi wo pase 1800°F (982.22°C). Sepandan, fabrikasyon fib kabòn kapab yon antrepriz konplèks.

Polimerizasyon ak vire

Polimerizasyon

Pwosesis la kòmanse avèk yon konpoze chimik kòm yon prekisè ki gen baz molekilè fib la. Jodi a, anviwon 100 pousan fib kabòn ki kreye a fèt ak twal oswa prekisè ki baze sou goudwon, sepandan pifò ladan l soti nan poliakrilonitril (PAN), ki fabrike ak nitrit, epi nitrit la soti nan pwodui chimik endistriyèl tankou pwopan ak amonyak.

Tipikman, fòmilasyon prekisè a kòmanse ak yon konpoze nitril ki konbine nan yon reaktè avèk yon monomè acrylic plastifye ak yon katalis tankou asid, diyoksid, lwil vitriol oswa asid. Konbinezon kontinyèl pèmèt engredyan yo konbine, sa ki kreye yon sèten konsistans ak pite, epi ki kòmanse fòmasyon radikal lib nan estrikti molekilè nitrit la. Modifikasyon sa a lakòz yon pwosesis chimik, ki pwodui polymère chèn long ki fòme fib acrylic. Detay sou pwosesis chimik la, tankou tanperati, atmosfè, monomè espesifik ak katalis, se pwopriyete prive. Apre lave ak seche, nitrit la sou fòm poud fonn nan yon solvan òganik tankou dimetil silfid (DMSO), dimetilasetamid (DMAC) oswa dimetilfòmamid (DMF), oswa yon solvan likid, tankou klori nimewo atomik 30 ak sèl rodamin. Solvan òganik yo ede evite kontaminasyon tras patikil metal, ki ka domaje estabilite tèmik aerofil pwosesis la epi retade pèfòmans chalè fib fini an. Nan etap sa a, sispansyon poud ak solvan an oswa "kouvèti" prekisè a gen konsistans siwo a. Seleksyon sòlvan an, epi kidonk nivo kontwòl mechanste kouch la (atravè filtrasyon an pwofondè), enpòtan anpil pou siksè etap fòmasyon fib la.
K ap vire
Fib PAN yo mezire kare ki fèt pa yon metòd yo rele file mouye. Kouch la plonje nan yon beny pwosesis likid epi li sòti nan yon twou nan yon file ki fabrike ak materyèl preze. Pasaj la matche ak kantite filaman fib PAN ki nesesè (pa egzanp, 12,000 twou fib kabòn 12K). Fib file mouye relativman epè ak frajil sa a rale nan yon roulo pou retire ajan anplis la, answit li seche epi li lonje pou kontinye oryantasyon konpoze PAN an. La a, fòm ak seksyon entèn filaman yo mezire pa mezi nan ki sòlvan ak ajan yo chwazi a penetre fib prekisè yo, kantite tansyon ki aplike a, ak elongasyon filaman yo nan chak pyès. Dènye a se pwopriyete chak manifakti. Yon altènativ a file mouye se yon metòd melanj yo rele sablaj sèk/file mouye, ki itilize yon espas lè vètikal ant fib yo ak beny pwosesis la. Sa mennen nan yon fib PAN esferik elegant ki amelyore koòdone fib/matris kolofan nan konpoze a. Dènye etap nan fòmasyon fib prekisè PAN yo se itilizasyon lwil fini pou anpeche filaman gluan yo rasanble. Fib PAN blan yo seche ankò epi yo vlope sou yon bobin.

Oksidasyon ak karbonizasyon

Oksidasyon

Bobin sa yo mezire kare chaje nan panyen an, epi nan pi long etap pwodiksyon an, etap oksidasyon an, fib PAN yo pase nan yon seri founo espesyal. Anvan yo antre nan aparèy kwizin prensipal la, fib PAN yo tranpe nan yon fil oswa yon fèy yo rele yon chèn. Tanperati chanm lan varye ant 392 °F (anviwon 200 °C) ak 572 °F (300 degre Sèlsiyis).

Pou evite dezentegrasyon chalè ki soti nan fou (estime dezentegrasyon entalpi pandan oksidasyon, kalkile a 2,000 kJ / kilogram, ki se risk reyèl dife yo), manifaktirè aparèy kwizin yo itilize yon distribisyon modèl koule lè pou ede disipe chalè ak kontwole tanperati. Anba enfliyans yon pwodui chimik prekisè espesifik, tan oksidasyon an varye, men Littler estime ke fil 24K a pral chanje nan yon vitès apeprè 43 pye pou chak 13 mèt pa minit sou yon liy gwo gwosè ak plizyè fou oksidasyon. Finalman, fib PAN altènatif (estabilize) yo genyen ant senksanyèm ak swasant-senkyèm molekil kabòn ak rès la se gaz, yon melanj nimewo atomik 7 ak O.
Karbonizasyon
Karbonizasyon an rive nan yon atmosfè inaktif (san oksijèn) nan yon seri founo espesyalman fèt, ki ogmante tanperati pwosesis la piti piti. Nan kò dlo a ak nan sòti chak chanm, chanm amelyorasyon an anpeche O2 antre paske chak molekil O2 ki pase nan aparèy kwizin nan retire yon pati nan fib yo. Sa ka anpeche pèt kabòn ki pwodui nan chalè sa a. Nan absans O2, se sèlman molekil ki pa kabòn, ansanm ak konpoze ak lòt konpoze òganik temèt (estabilize nan yon nivo 40 a 80 ppm) ak patikil (tankou fragman fib ki depoze an pati) yo retire epi yo dechaje nan aparèy kwizin nan pou tretman apre nan yon founo kontwole anviwònman an. Karbonizasyon an kòmanse nan yon chanm tanperati, transfere fib yo soti nan 1292 °F (anviwon 700 °C) rive nan 1472 °F (700 °C rive nan 800 °C) epi li fini nan yon chanm chalè nan 2192 °F (anviwon 1,200 °C) rive nan 2732 °F (anviwon 1,500 °C). 1500 ° C). Kantite chanm yo detèmine pa modil ki nesesè nan fib kabòn nan; pri relativman wo fib kabòn ki gen modil wo ak imodere yo se an pati akòz dire ak tanperati ki dwe reyalize pa founo chalè a. Malgre ke dire a se propriétaires epi chak klas fib kabòn konplètman diferan, dire oksidasyon an kalkile an èdtan, sepandan to karbonizasyon an diminye pa yon lòd mayitid an minit. Yon fwa fib la chanje eta, li diminye pwa ak volim, li diminye longè a pa 5 a 100%, epi li diminye dyamèt la. Anfèt, relasyon kantitatif konvèsyon prekisè PAN an nan fib kabòn PAN an se apeprè 2:1 epi kapasite deplasman an pi piti pase yon pè - sa vle di, mwens materyèl antre nan pwosesis la. Metòd sa a konbine molekil O nan lè a ak fib PAN nan chèn lan epi li inisye kwa-lyezon chenn konpoze yo. Sa ap ogmante dansite fib la soti nan ~1.18 g / cc jiska 1.38 g / cc.

Tretman sifas ak gwosè

Tretman sifas ak gwosè
Pwochen etap la esansyèl pou pèfòmans fib la, e anplis prekisè yo, se li ki pi byen distenge pwodwi yon founisè ak pwodwi konpetitè yo. Adezyon ki genyen ant konpoze òganik matris la ak fib kabòn yo esansyèl pou ranfòse konpoze a; pandan tout metòd pwodiksyon fib kabòn nan, yo fè yon tretman sifas pou amelyore adezyon sa a.

Dat piblikasyon: 1ye novanm 2018

Kijan pou fè fib kabòn?

KIJAN POU FÈ FIB KABÒN?

Polimerizasyon ak vire

Oksidasyon ak karbonizasyon

Tretman sifas ak gwosè