CARA NGGAWE SERAT KARBON?

Serat karbon, kasusun saka gabungan saka bahan sing ora kaya (serat lan resin), variasi, lan liya-liyane, kesesuaian, ukuran persegi sing dadi pusat pesona. Minangka panggantos logam, komposit serat karbon nyedhiyakake kekuatan sepuluh kaping baja. Produsen serat karbon nggawe produk sing ukurane padha nanging ora padha. Serat karbon beda-beda ing modulus tensile (utawa kaku ditemtokake minangka deformasi ngisor galur) lan tensile, komprèsi lan kekuatan lemes.

Hubungi Kita

Serat karbon berbasis PAN saiki kasedhiya ing modulus kurang (kurang saka telung puluh loro yuta lbf/in² utawa Msi), modulus adat (33 nganti telung puluh enem Msi), modulus menengah (40 nganti seket Msi), modulus dhuwur (50 nganti pitung puluh Msi) lan modulus ultrahigh (70 nganti satus patang puluh Msi).
Ing istilah sing paling gampang, serat karbon digawe kanthi owah-owahan serat prekursor organik gelar asosiasi ing atmosfer inert derajat asosiasi ing suhu sing luwih dhuwur tinimbang 1800 ° F (982.22 ° C). Pabrik serat karbon, nanging, bisa uga dadi perusahaan sing maju.

Polimerisasi lan Spinning

Polimerisasi

Proses kasebut diwiwiti kanthi stok feed senyawa kimia sing diarani minangka prekursor sing nduweni tulang punggung molekul serat. Saiki, babagan 100 persen serat karbon digawe digawe saka kain utawa prekursor adhedhasar pitch, nanging umume asale saka polyacrylonitrile (PAN), digawe saka nitrite, lan nitrite asale saka bahan kimia industri propana lan amonia.

Biasane, formulasi prekursor diwiwiti kanthi senyawa nit rile gelar asosiasi sing digabungake ing reaktor banget karo monomer ko akrilik plastik lan katalis kaya asam, dioksida, lenga vitriol utawa asam. Penggabungan sing terus-terusan ngidini bahan-bahan kasebut gabung, nggawe konsistensi lan kemurnian tartamtu, lan miwiti pembentukan radikal bebas ing struktur molekul nitrit. Modifikasi iki nyebabake proses kimia, sing mrodhuksi polimer rantai dawa sing jinis serat akrilik. Rincian proses kimia, kayata suhu, atmosfer, monomer lan katalis co spesifik, proprietary ukuran persegi. Sawise umbah-umbah lan pangatusan, nitrit ing jinis wêdakakêna dibubaraké ing pelarut organik tingkat digandhengake kaya dim ethyl sulfide (DMSO), dimethylacetamide (DMAC) utawa dimethylformamide (DMF), utawa pelarut cair gelar asosiasi, kayata nomer atom 30 klorida lan uyah rhodamine. Pelarut organik nggampangake ngindhari kontaminasi partikel logam, sing bisa ngrusak stabilitas aerofil termal saka metode kasebut lan tundha kinerja panas saka serat sing wis rampung. Ing tahap iki, suspensi bubuk lan pelarut utawa "lapisan" prekursor yaiku konsistensi sirup. Pilihan saka solvent lan mulane jurusan Manajemen viciousness saka nutupi (liwat filtrasi ambane) kothak ukuran penting kanggo sukses tataran sukses serat tatanan.
Spinning
Serat PAN ukuran kuadrat digawe kanthi cara sing diarani wet spinning. Lapisan kasebut dicemplungake sajrone bathtub proses alami Cairan lan diekstrusi liwat bolongan sajrone spinneret sing digawe saka regane. Bagian kasebut cocog karo macem-macem filamen serat PAN sing dibutuhake (contone, 12.000 bolongan serat karbon 12K). Serat spun teles sing relatif kandel lan rapuh iki ditarik liwat roller kanggo nyisihake keluwihan agen, banjur garing lan digawe dowo kanggo nerusake orientasi senyawa PAN. Ing kene, wangun lan cross-sectional internal filamen ukuran kothak ditemtokake dening ombone sing solvent lan agen milih nembus serat prekursor, jumlah tension Applied, lan uga elongation pc filamen. Sing terakhir iku proprietary kanggo saben produser. Alternatif kanggo pemintalan udan bisa dadi metode campuran sing diarani blasting garing / pemintalan udan, sing nggunakake celah udara vertikal ing antarane serat lan uga bak mandi proses alami. Iki ndadékaké menyang serat PAN bunder ramping sing nambah antarmuka rosin serat / matriks ing komposit. Serat PAN putih ukuran kothak banjur garing maneh lan tatu ing spool.

Oksidasi lan Karbonisasi

Oksidasi

Ukuran kothak bobbins iki dimuat menyang kranjang, lan ing produksi paling dawa, tahap oksidasi, serat PAN ukuran kothak panganan liwat seri tungku khusus. Sadurunge mlebu ing piranti pawon utama, serat PAN ukuran kothak placate menyang nggeret utawa sheet diarani minangka warp. Suhu kamar kisaran saka 392 °F (ca. 200 °C) nganti 572 °F (300 derajat Celsius).

Kanggo ngindhari unharness panas runaway (kira-kira unharness enthalpy saindhenging oksidasi, calculable ing rong.000 kJ / kilogram, mindhah bebaya fireplaces bener), Produsen piranti pawon nggunakake panyebaran saka aliran saka online gaya kanggo bantuan dissipate panas lan ngatur suhu. Didorong dening bahan kimia prekursor tartamtu, wektu oksidasi beda banget, nanging Littler ngira yen derek 24K bakal diowahi kanthi kecepatan kira-kira patang puluh telu kaki saben telulas meter saben menit ing garis gedhe kanthi pirang-pirang tungku oksidasi. Pungkasan, serat PAN alter (stabil) ngemot saka kira-kira limang atus nganti kira-kira sewidak lima molekul karbon kanthi imbangan dadi gas, campuran nomer atom 7 lan O.
Karbonisasi
Karbonisasi kedadeyan sajrone atmosfer inert (bebas oksigen) ing seri tungku sing dirancang khusus, langkah demi langkah nambah suhu proses. Ing awak banyu lan stopkontak saben kamar, kamar dandan nyegah O intrusi minangka asil saka saben molekul O liwat piranti pawon mbusak sethitik saka serat. Iki bisa nyegah mundhut karbon sing diasilake ing panas kasebut. Tanpa anané O, mung molekul non-karbon, bebarengan karo senyawa Lan senyawa organik molah malih beda (stabil ing tingkat saka patang puluh kanggo wolung puluh ppm) lan particulates (kayata pecahan serat setor sebagéyan) dibusak lan Discharge saka piranti pawon kanggo post-perawatan ing tungku kontrol lingkungan. karbonisasi diwiwiti sajrone kamar suhu, mindhah serat menyang 1292 °F (ca. 700 °C) nganti 1472 °F (700 °C nganti 800 °C) lan pungkasane ing kamar panas ing 2192 °F (ca. 1.200 °C) nganti 2732 °F (ca. 1,500 °C). 1500 ° C). Jumlah kamar ditemtokake dening modulus sing dibutuhake ing serat karbon; rega relatif dhuwur saka dhuwur lan immoderate dhuwur modulus serat karbon amarga sebagian kanggo terus-terusan lan suhu sing wis tak kanggo ngrambah dening pawon panas. sanajan kelanjutan iku kepemilikan lan saben kelas serat karbon beda-beda, kelanjutan oksidasi diitung sajrone jam, nanging tingkat karbonisasi dikurangi kanthi urutan gedhene ing menit. Sawise serat kasebut owah-owahan, nyuda bobot lan volume, nyuda dawane limang nganti 100%, lan nyuda diametere. Nyatane, hubungan kuantitatif konversi prekursor PAN menyang serat karbon PAN yaiku babagan 2: 1 lan uga kemampuan pamindahan luwih cilik tinimbang sepasang - yaiku, bahan sing kurang akeh sing mlebu metode kasebut. Metodologi iki nggabungake molekul O saka udhara karo serat PAN ing warp lan miwiti ngubungake salib saka rantai senyawa. Iki bakal nambah Kapadhetan serat saka ~1,18 g / cc nganti siji,38 g / cc.

Perawatan lumahing lan ukuran

Perawatan lumahing lan ukuran
Langkah sabanjure penting kanggo kinerja serat, lan tambahan kanggo prekursor, iku paling apik mbedakake siji prodhuk supplier saka produk pesaing. Adhesi antarane senyawa organik matriks lan mulane serat karbon penting kanggo nguatake komposit; saindhenging cara prodhuksi serat karbon, perawatan lumahing wis dileksanakake kanggo ngedongkrak adhesion iki.

wektu Post: Nov-01-2018

Kepiye carane nggawe serat karbon?

CARA NGGAWE SERAT KARBON?

Polimerisasi lan Spinning

Oksidasi lan Karbonisasi

Perawatan lumahing lan ukuran