КӨМІРТЕКТІ ҚАЛАЙ ЖАСАЙДЫ?

Ұқсамайтын материалдардан (талшық пен шайырдан) тұратын көміртекті талшық, олардың өзгермелілігі және осылайша икемділігі, квадрат өлшемі олардың сүйкімділігінің орталығы. Металды ауыстыру ретінде көміртекті талшықты композиттер болаттан он есе күшті қамтамасыз етеді. Көміртекті талшық өндірушілері ұқсас, бірақ бірдей емес, шаршы өлшемді өнім жасайды. Көміртекті талшық созылу модулінде (немесе қаттылық деформациядан төмен деформация ретінде анықталады) және созылу, қысу және шаршау беріктігінде өзгереді.

Бізбен хабарласыңы

PAN негізіндегі көміртекті талшықты бүгінгі күні төмен модульде (отыз екі миллион фунт/дюйм² немесе Msi-ден аз), әдеттегі модульде (33-тен отыз алты Мси), аралық модульде (40-тан елу Мси), жоғары модульде (50-ден жетпіс Мси) және өте жоғары модульде (70-ден жүз қырық Мси) алуға болады.
Қарапайым тілмен айтқанда, көміртекті талшық 1800 ° F (982,22 ° C) жоғары температурада ассоциациялық дәрежедегі инертті атмосферада қауымдастықтың органикалық прекурсорлық талшықтың ығысуы арқылы жасалады. Көміртекті талшықты өндіру, алайда, озық кәсіпорын болуы мүмкін.

Полимерлену және айналдыру

Полимерлену

Процесс талшықтың молекулалық негізіне ие прекурсор деп аталатын химиялық құрама жем қорынан басталады. Бүгінгі күні жасалған көміртекті талшықтың 100 пайызы матадан немесе пек негізіндегі прекурсорлардан жасалған, бірақ оның көп бөлігі нитриттен жасалған полиакрилонитрилден (PAN), ал нитрит пропан мен аммиак өнеркәсіптік химиялық заттарынан келеді.

Әдетте, прекурсордың формуласы пластификацияланған акрилді ко-мономермен және қышқыл, диоксид, витриол майы немесе қышқыл сияқты катализатормен өте реакторда біріктірілген ассоциалды дәрежелі нитрил қосылысынан басталады. Үздіксіз біріктіру ингредиенттерді біріктіруге мүмкіндік береді, белгілі бір консистенция мен тазалық жасайды және нитриттің молекулалық құрылымында бос радикалдардың түзілуін бастайды. Бұл модификация акрил талшықтарын түрлендіретін ұзын тізбекті полимерлер шығаратын химиялық процеске әкеледі. Температура, атмосфера, арнайы мономерлер мен катализаторлар, квадрат өлшемдер сияқты химиялық процестің егжей-тегжейлері. Кірді жуу және кептіруден кейін ұнтақ түріндегі нитрит күңгірт этил сульфиді (DMSO), диметилацетамид (DMAC) немесе диметилформамид (DMF) сияқты органикалық еріткіште немесе атомдық нөмірі 30 хлорид пен родамин тұздары сияқты сәйкес дәрежелі сұйық еріткіште ерітіледі. Органикалық еріткіштер әдістің термиялық аэрофилді тұрақтылығына нұқсан келтіруі және дайын талшықтың жылу өнімділігін кешіктіруі мүмкін із қалдырмайтын металл бөлшектерінің ластануын болдырмауға көмектеседі. Бұл кезеңде ұнтақ пен еріткіш суспензиясы немесе прекурсордың «жабыны» сироптың консистенциясы болып табылады. Ерітіндіні таңдау, демек, жабынның қатыгездігін басқару дәрежесі (терең сүзгілеу арқылы) талшықты қалыптастырудың дәйекті кезеңінің сәттілігі үшін өте маңызды.
Айналдыру
PAN талшықтары дымқыл иіру деп аталатын әдіспен жасалған шаршы өлшем. Қаптама сұйық табиғи процесс ваннасы кезінде батырылады және бағалы заттардан жасалған шпинатор кезінде тесік арқылы экструдталған. Өткізу PAN талшығының қажетті әртүрлі жіптеріне сәйкес келеді (мысалы, 12000 тесігі 12K көміртекті талшық). Бұл салыстырмалы қалың және сынғыш ылғалды иірілген талшық артық агенттен құтылу үшін ролик арқылы тартылады, содан кейін PAN қосылысының бағытын жалғастыру үшін кептіріледі және созылады. Мұнда жіптердің пішіні мен ішкі көлденең қимасы таңдалған еріткіш пен агенттің прекурсорлық талшықтарға ену дәрежесімен, қолданылатын керілу мөлшерімен, сондай-ақ жіптердің pc ұзаруымен анықталады. Соңғысы әрбір өндірушінің меншігі болып табылады. Ылғалды айналдыруға балама талшықтар арасындағы тік ауа саңылауын, сондай-ақ табиғи технологиялық ваннаны пайдаланатын құрғақ жарылыс/дымқыл айналдыру деп аталатын аралас әдіс болуы мүмкін. Бұл композит ішіндегі талшық/матрицалық канифоль интерфейсін жақсартатын тегіс сфералық PAN талшығына әкеледі PAN прекурсорлық талшықтарын қалыптастырудың соңғы қадамы тұтқыр жіптердің агломерациялануын тоқтату үшін әрлеу майларын пайдалану болып табылады. Ақ PAN талшықтары төртбұрышты өлшемде, содан кейін тағы бір рет кептіріліп, катушкаға оралады.

Тотығу және карбонизация

Тотығу

Бұл орауыштар кәрзеңкеге жүктеледі және ең ұзақ өндіру, тотығу сатысында, PAN талшықтары арнайы пештер сериясы арқылы беріледі. Негізгі ас үй құрылғысына кірмес бұрын, PAN талшықтары төртбұрышты өлшемді пластинаны иілу деп аталатын тартқышқа немесе параққа айналдырады. Камера температурасы 392 °F (шамамен 200 °C) пен 572 °F (300 градус Цельсий) аралығында болады.

Жылудың ағып кетуіне жол бермеу үшін (тотықтыру кезіндегі болжамды энтальпиялық белбеу, екі 000 кДж/килограммен есептелетін, Каминнің шын қауіпі қозғалады), ас үй құрылғыларын жасаушылар жылуды және басқару температурасын таратуға көмектесу үшін ауа ағынының таралуын пайдаланады. Белгілі бір прекурсорлық химиялық заттардың әсерінен тотығу уақыты мүлде басқаша, дегенмен Литтлер 24К сүйреткіш бірнеше тотығу пештері бар үлкен сызықта минутына он үш метрге қырық үш фут жылдамдықпен өзгереді деп есептейді. Ақырында, өзгертілген (тұрақтандырылған) PAN талшықтары шамамен бес жүзден алпыс беске дейінгі көміртегі молекулаларын қамтиды, балансы газ, атомдық нөмірі 7 және О қоспасы.
Карбонизация
Карбондану процесс температурасын кезең-кезеңімен арттыра отырып, арнайы әзірленген пештер сериясында инертті (оттегісіз) атмосферада жүреді. Судың корпусында және әрбір камераның шығатын жерінде жақсарту камерасы ас үй құрылғысы арқылы өтетін әрбір O молекуласы талшықтардың аздап кетуі нәтижесінде O-ның енуіне жол бермейді. Бұл мұндай ыстықта түзілетін көміртегінің жоғалуын болдырмайды. O болмаған жағдайда тек көміртекті емес молекулалар, қосылыстармен және әртүрлі ұшпа органикалық қосылыстар (қырық-сексен ppm градус деңгейінде тұрақтандырылған) және бөлшектер (жартылай тұндырылған талшық сынықтары сияқты) жойылады және қоршаған ортамен басқарылатын пеште кейінгі өңдеу үшін ас үй құрылғысынан шығарылады. карбонизация температуралық камера кезінде басталады, талшықтарды 1292 °F (шамамен 700 °C) 1472 °F (700 °C - 800 °C) дейін тасымалдаңыз және 2192 °F (шамамен 1200 °C) жылыту камерасы кезінде 2732 °F (шамамен 0 °1,5) дейін аяқталады. 1500 ° C). Камералардың саны көміртекті талшыққа қажетті модуль бойынша анықталады; жоғары және шамадан тыс жоғары модульді көміртекті талшықтардың салыстырмалы түрде жоғары бағасы ішінара жылу пеші қол жеткізуге тиіс үздіксіздік пен температураға байланысты. үздіксіздік меншік болып табылады және көміртекті талшықтың әрбір сорты мүлдем басқаша болса да, тотығудың үздіксіздігі сағатпен есептеледі, алайда көміртендіру жылдамдығы минуттардағы шама ретімен азаяды. Талшық күйін өзгерткеннен кейін ол салмағы мен көлемін азайтады, ұзындығын бестен 100%-ға дейін қысқартады және диаметрін азайтады. Шындығында, PAN прекурсорының PAN көміртекті талшыққа айналуының сандық қатынасы 2:1-ге қатысты, сонымен қатар ығыстыру қабілеті жұпқа қарағанда азырақ, яғни әдіске аз материал түседі. Бұл әдістеме ауадағы O молекулаларын иілу ішіндегі PAN талшықтарымен біріктіреді және қосылыс тізбегінің қиылысуын бастайды. Бұл талшықтың тығыздығын ~1,18 г/куб-тан бір,38 г/см3 дейін арттырады.

Беткейлік өңдеу және өлшемдер

Беткейлік өңдеу және өлшемдер
Келесі қадам талшық өнімділігі үшін маңызды және прекурсорларға қосымша, ол бір жеткізушінің өнімін бәсекелестердің өнімінен жақсы ажыратады. Матрицалық органикалық қосылыс пен көміртекті талшықтар арасындағы адгезия композитті нығайту үшін өте маңызды; көміртекті талшықты өндіру әдісі бойынша бұл адгезияны күшейту үшін бетті өңдеу жүргізіледі.

Жіберу уақыты: 01.11.2018 ж

Көміртекті талшықты қалай жасауға болады?

КӨМІРТЕКТІ ҚАЛАЙ ЖАСАЙДЫ?

Полимерлену және айналдыру

Тотығу және карбонизация

Беткейлік өңдеу және өлшемдер