ວິທີເຮັດກາກບອນເສັ້ນໃຍ?

ເສັ້ນໄຍກາກບອນ, ປະກອບດ້ວຍການປະສົມປະສານຂອງວັດສະດຸທີ່ບໍ່ມັກ (ເສັ້ນໃຍແລະຢາງ), ການປ່ຽນແປງຂອງພວກມັນ, ແລະອື່ນໆ, ຄວາມສອດຄ່ອງ, ມາດຕະການສີ່ຫຼ່ຽມມົນສູນກາງຂອງສະເຫນ່ຂອງພວກເຂົາ. ໃນຖານະເປັນການທົດແທນໂລຫະ, ເສັ້ນໄຍກາກບອນປະກອບມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສິບເທົ່າຂອງເຫຼັກກ້າ. ຜູ້ຜະລິດເສັ້ນໄຍກາກບອນສ້າງຜະລິດຕະພັນທີ່ວັດແທກສີ່ຫລ່ຽມທີ່ຄ້າຍຄືກັນແຕ່ບໍ່ຄືກັນ. ເສັ້ນໄຍກາກບອນມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນໃນໂມດູນ tensile (ຫຼືຄວາມແຂງທີ່ກໍານົດເປັນການຜິດປົກກະຕິຂ້າງລຸ່ມນີ້) ແລະ tensile, compression ແລະຄວາມເມື່ອຍລ້າ.

ຕິດຕໍ່ພວກເຮົາ

ເສັ້ນໄຍກາກບອນທີ່ອີງໃສ່ PAN ໃນມື້ນີ້ແມ່ນສາມາດໄດ້ຮັບໃນໂມດູລຕ່ໍາ (ຫນ້ອຍກວ່າສາມສິບສອງລ້ານ lbf/in² ຫຼື Msi), ໂມດູລແບບປະເພນີ (33 ຫາສາມສິບຫົກ Msi), ໂມດູລປານກາງ (40 ຫາຫ້າສິບ Msi), ໂມດູລສູງ (50 ຫາ ເຈັດສິບ Msi) ແລະໂມດູລສູງ ultrahigh (70 ຫາຫນຶ່ງຮ້ອຍ).
ໃນຄໍາສັບທີ່ງ່າຍດາຍທີ່ສຸດ, ເສັ້ນໄຍກາກບອນຖືກສ້າງຂື້ນໂດຍການປ່ຽນລະດັບຊັ້ນນໍາຂອງເສັ້ນໄຍອິນຊີຄາຣະວາໃນຊັ້ນບັນຍາກາດ inert ທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງກວ່າ 1800 ° F (982.22 ° C). ການຜະລິດເສັ້ນໄຍກາກບອນ, ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ອາດຈະເປັນວິສາຫະກິດທີ່ກ້າວຫນ້າ.

Polymerization ແລະ Spinning

Polymerization

ຂະບວນການດັ່ງກ່າວເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍສານອາຫານທີ່ມີທາດປະສົມທາງເຄມີ ເອີ້ນວ່າເປັນຄາຣະວາທີ່ມີກະດູກສັນຫຼັງໂມເລກຸນຂອງເສັ້ນໄຍ. ໃນມື້ນີ້, ກ່ຽວກັບ 100 ເປີເຊັນຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນທີ່ສ້າງຂຶ້ນແມ່ນສ້າງຈາກຜ້າຫຼື pitch-based precursors, ຢ່າງໃດກໍຕາມສ່ວນໃຫຍ່ຂອງມັນແມ່ນມາຈາກ polyacrylonitrile (PAN), ຜະລິດຈາກ nitrite, ແລະ nitrite ແມ່ນມາຈາກສານເຄມີອຸດສາຫະກໍາ propane ແລະ ammonia.

ໂດຍປົກກະຕິ, ສູດຄາຣະວາເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍທາດປະສົມ nit rile ລະດັບປະລິນຍາຕີທີ່ລວມເຂົ້າກັນໃນເຕົາປະຕິກອນທີ່ມີທາດອາຊິດອາລິກໂກໂມໂນເມີທີ່ເຮັດດ້ວຍພາດສະຕິກແລະທາດເລັ່ງລັດເຊັ່ນອາຊິດ, dioxide, ນ້ໍາມັນ vitriol ຫຼືອາຊິດ. ການຜະສົມຜະສານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງອະນຸຍາດໃຫ້ສ່ວນປະກອບປະສົມປະສານ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມສອດຄ່ອງແລະຄວາມບໍລິສຸດທີ່ແນ່ນອນ, ແລະການລິເລີ່ມການສ້າງຕັ້ງຂອງຮາກຟຣີພາຍໃນໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງ nitrite. ການປ່ຽນແປງນີ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ຂະບວນການທາງເຄມີ, ທີ່ຜະລິດໂພລີເມີລະບົບຕ່ອງໂສ້ຍາວທີ່ປະເພດຂອງເສັ້ນໃຍ acrylic. ລາຍລະອຽດຂອງຂະບວນການທາງເຄມີ, ເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມ, ບັນຍາກາດ, co monomers ສະເພາະແລະ catalysts, ມາດຕະການຮຽບຮ້ອຍເປັນເຈົ້າຂອງ. ຫຼັງຈາກການຊັກແລະແຫ້ງ, nitrite ໃນປະເພດຜົງຈະຖືກລະລາຍໃນສານລະລາຍອິນຊີລະດັບປະລິນຍາເຊັ່ນ dim ethyl sulfide (DMSO), dimethylacetamide (DMAC) ຫຼື dimethylformamide (DMF), ຫຼືຕົວລະລາຍຂອງແຫຼວລະດັບປະລິນຍາ, ເຊັ່ນ: ຈໍານວນປະລໍາມະນູ 30 chloride ແລະເກືອ rhodamine. ທາດລະລາຍອິນຊີອຳນວຍຄວາມສະດວກເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການປົນເປື້ອນອະນຸພາກໂລຫະຕາມຮອຍ, ເຊິ່ງອາດຈະເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງອາກາດຄວາມຮ້ອນຂອງວິທີການ ແລະ ຊັກຊ້າການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນຂອງເສັ້ນໄຍສໍາເລັດຮູບ. ໃນຂັ້ນຕອນນີ້, ການລະງັບຜົງແລະສານລະລາຍຫຼື "ການເຄືອບ" ເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຢານ້ໍາ. ການຄັດເລືອກຂອງສານລະລາຍແລະດັ່ງນັ້ນລະດັບຂອງການຄຸ້ມຄອງຄວາມໂຫດຮ້າຍຂອງການເຄືອບ (ໂດຍຜ່ານການກັ່ນຕອງໃນຄວາມເລິກ) ມາດຕະການສີ່ຫຼ່ຽມມົນສໍາຄັນຕໍ່ຜົນສໍາເລັດຂອງຂັ້ນຕອນຂອງການສືບທອດຂອງການສ້າງເສັ້ນໄຍ.
ໝຸນ
ເສັ້ນໃຍ PAN ວັດແທກສີ່ຫຼ່ຽມມົນແບບໂດຍວິທີທີ່ເອີ້ນວ່າການປັ່ນປຽກ. ການເຄືອບແມ່ນ immersed ໃນລະຫວ່າງການອາບນ້ໍາຂະບວນການທໍາມະຊາດຂອງແຫຼວແລະ extruded ຜ່ານຂຸມໃນລະຫວ່າງການ spinneret ຜະລິດຈາກທີ່ມີຄຸນຄ່າ. passage ແມ່ນຈັບຄູ່ກັບແນວພັນທີ່ຕ້ອງການຂອງ filaments ຂອງເສັ້ນໄຍ PAN (ຕົວຢ່າງ, 12,000 ຮູຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນ 12K). ເສັ້ນໄຍ spun ປຽກທີ່ມີຄວາມຫນາແລະ brittle ປຽບທຽບນີ້ໄດ້ຖືກແຕ້ມຜ່ານ roller ເພື່ອກໍາຈັດຕົວແທນສ່ວນເກີນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນຕາກໃຫ້ແຫ້ງແລະຍືດຍາວເພື່ອສືບຕໍ່ການປະຖົມນິເທດຂອງສານປະສົມ PAN. ທີ່ນີ້, ຮູບແບບແລະພາກສ່ວນຕັດພາຍໃນຂອງ filaments ມາດຕະການສີ່ຫລ່ຽມທີ່ກໍານົດໂດຍຂອບເຂດທີ່ສານລະລາຍທີ່ເລືອກແລະຕົວແທນເຈາະເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍຄາຣະວາ, ປະລິມານຂອງຄວາມກົດດັນທີ່ນໍາໃຊ້, ແລະຍັງ pc elongation ຂອງ filaments ໄດ້. ອັນສຸດທ້າຍແມ່ນເປັນເຈົ້າຂອງກັບຜູ້ຜະລິດແຕ່ລະຄົນ. ທາງເລືອກຂອງການປັ່ນປຽກສາມາດເປັນວິທີການປະສົມທີ່ເອີ້ນວ່າການປັ່ນປ່ວນແຫ້ງ / ການປັ່ນປຽກ, ເຊິ່ງໃຊ້ຊ່ອງຫວ່າງທາງອາກາດຕາມແນວຕັ້ງລະຫວ່າງເສັ້ນໄຍແລະອາບນ້ໍາຂະບວນການທໍາມະຊາດ. ອັນນີ້ເຮັດໃຫ້ເສັ້ນໄຍ PAN ເປັນຮູບຊົງກົມທີ່ເສີມສ້າງການໂຕ້ຕອບຂອງເສັ້ນໄຍ/ມາຕຣິກ rosin ພາຍໃນອົງປະກອບ ຂັ້ນຕອນສຸດທ້າຍຂອງການສ້າງເສັ້ນໄຍ PAN precursor ແມ່ນວ່າການນໍາໃຊ້ນໍ້າມັນສໍາເລັດຮູບເພື່ອຢຸດເສັ້ນໃຍ viscous ຈາກການລວບລວມ. ເສັ້ນໃຍ PAN ສີຂາວວັດແທກສີ່ຫຼ່ຽມມົນໆ ແລ້ວຕາກໃຫ້ແຫ້ງອີກຄັ້ງ ແລະ ບາດແຜໃສ່ສະເປ.

Oxidation ແລະ Carbonization

Oxidation

ເຫຼົ່ານີ້ມາດຕະການສີ່ຫຼ່ຽມມົນທົນ bobbins loaded ເຂົ້າໄປໃນກະຕ່າໄດ້, ແລະພາຍໃນການຜະລິດຍາວທີ່ສຸດ, ຂັ້ນຕອນຂອງການຜຸພັງ, PAN ເສັ້ນໄຍສີ່ຫລ່ຽມວັດແທກປ້ອນໂດຍຜ່ານໄລຍະການ furnaces ອຸທິດຕົນ. ກ່ອນທີ່ພວກເຂົາຈະເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງໃຊ້ໃນເຮືອນຄົວຕົ້ນຕໍ, ເສັ້ນໄຍ PAN ສີ່ຫຼ່ຽມວັດແທກ placate ເຂົ້າໄປໃນ tow ຫຼືແຜ່ນເອີ້ນວ່າ warp. ອຸນຫະພູມຫ້ອງຕັ້ງແຕ່ 392 °F (ປະມານ 200 ° C) ເຖິງ 572 ° F (300 ອົງສາເຊນຊຽດ).

ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການ unharness ຄວາມຮ້ອນ runaway (ການຄາດຄະເນ unharness enthalpy ຕະຫຼອດການຜຸພັງ, ຄິດໄລ່ຢູ່ທີ່ສອງ, 000 kJ / ກິໂລ, ຍ້າຍອັນຕະລາຍ fireplaces ທີ່ແທ້ຈິງ), ຜູ້ຜະລິດເຄື່ອງໃຊ້ໃນເຮືອນຄົວໄດ້ນໍາໃຊ້ການແຜ່ກະຈາຍຂອງຮູບແບບຂອງອາກາດທີ່ຈະຊ່ວຍ dissipate ຄວາມຮ້ອນແລະອຸນຫະພູມການຈັດການ. ຂັບເຄື່ອນໂດຍສານເຄມີ precursor ໂດຍສະເພາະ, ທີ່ໃຊ້ເວລາການຜຸພັງແມ່ນແຕກຕ່າງກັນທັງຫມົດ, ຢ່າງໃດກໍຕາມ Littler ຄາດຄະເນວ່າ tow 24K ຈະໄດ້ຮັບການປ່ຽນແປງໃນອັດຕາຂອງສີ່ສິບສາມຕີນຕໍ່ສິບສາມແມັດຕໍ່ນາທີໃນເສັ້ນ outsized ກັບ furnaces oxidization ຫຼາຍ. ສຸດທ້າຍ, ເສັ້ນໃຍ PAN ປ່ຽນແປງ (ຄົງທີ່) ປະກອບດ້ວຍຫ້າຮ້ອຍເຖິງກ່ຽວກັບໂມເລກຸນກາກບອນຫົກສິບຫ້າທີ່ມີຄວາມສົມດູນເປັນອາຍແກັສ, ປະສົມຂອງຈໍານວນປະລໍາມະນູ 7 ແລະ O.
ກາກບອນ
ການເກີດກາກບອນເກີດຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງບັນຍາກາດ inert (ບໍ່ມີອົກຊີເຈນ) ໃນຊຸດຂອງ furnaces ອອກແບບພິເສດ, ບາດກ້າວໂດຍຂັ້ນຕອນການເພີ່ມອຸນຫະພູມຂະບວນການ. ຢູ່ໃນຮ່າງກາຍຂອງນ້ໍາແລະຊ່ອງອອກຂອງທຸກໆຫ້ອງ, ຫ້ອງການປັບປຸງປ້ອງກັນການລ່ວງລະເມີດຂອງ O ເນື່ອງຈາກທຸກໆໂມເລກຸນ O ທີ່ຜ່ານເຄື່ອງໃຊ້ໃນເຮືອນຄົວເອົາເສັ້ນໃຍພຽງເລັກນ້ອຍອອກ. ອັນນີ້ອາດຈະປ້ອງກັນການສູນເສຍຄາບອນທີ່ເກີດຈາກຄວາມຮ້ອນດັ່ງກ່າວ. ພາຍໃນທີ່ບໍ່ມີ O, solely non-carbon molecules, ຮ່ວມກັບສານປະກອບແລະທາດປະສົມອິນຊີລະເຫີຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (stabilized ໃນລະດັບຂອງສີ່ສິບຫາແປດສິບ ppm) ແລະອະນຸພາກ (ເຊັ່ນ: ຊິ້ນສ່ວນເສັ້ນໄຍທີ່ຝາກໄວ້) ໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກແລະປ່ອຍອອກຈາກເຄື່ອງໃຊ້ໃນເຮືອນຄົວສໍາລັບການປິ່ນປົວຫລັງໃນເຕົາອົບທີ່ຄວບຄຸມສິ່ງແວດລ້ອມ. carbonisation ເລີ່ມຕົ້ນໃນລະຫວ່າງຫ້ອງອຸນຫະພູມ, ໂອນເສັ້ນໃຍໄປ 1292 °F (ປະມານ 700 °C) ຫາ 1472 °F (700 °C ຫາ 800 °C) ແລະສິ້ນສຸດໃນລະຫວ່າງຫ້ອງຄວາມຮ້ອນທີ່ 2192 °F (ປະມານ 1,200 °C) ເຖິງ 2732 ° F (0 ° C). 1500 ° C). ຈໍານວນຂອງຫ້ອງແມ່ນໄດ້ຕັດສິນໃຈໂດຍ modulus ທີ່ຈໍາເປັນພາຍໃນເສັ້ນໄຍກາກບອນ; ລາຄາທີ່ສູງເມື່ອປຽບທຽບຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນໂມດູນສູງແລະ immoderate ສູງແມ່ນເນື່ອງມາຈາກບາງສ່ວນຂອງການສືບຕໍ່ແລະອຸນຫະພູມທີ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການບັນລຸໄດ້ໂດຍ furnace ຄວາມຮ້ອນ. ເຖິງແມ່ນວ່າການຕໍ່ເນື່ອງແມ່ນເປັນເຈົ້າຂອງແລະທຸກໆຊັ້ນຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນແມ່ນແຕກຕ່າງກັນຢ່າງສິ້ນເຊີງ, ຄວາມຕໍ່ເນື່ອງຂອງ oxidization ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ເປັນຊົ່ວໂມງ, ແນວໃດກໍ່ຕາມອັດຕາ carbonisation ແມ່ນຫຼຸດລົງໂດຍຄໍາສັ່ງຂອງຂະຫນາດໃນນາທີ. ເມື່ອເສັ້ນໄຍຖືກປ່ຽນແປງ, ມັນຫຼຸດລົງນ້ໍາຫນັກແລະປະລິມານ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມຍາວສັ້ນລົງໂດຍຫ້າຫາ 100%, ແລະຫຼຸດຜ່ອນເສັ້ນຜ່າກາງ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ການພົວພັນດ້ານປະລິມານການແປງຂອງ PAN ຄາຣະວາຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນ PAN ແມ່ນກ່ຽວກັບ 2: 1 ແລະຄວາມສາມາດໃນການຍົກຍ້າຍແມ່ນຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຄູ່ຂອງ - ນັ້ນແມ່ນ, ວັດສະດຸຫນ້ອຍທີ່ອຸດົມສົມບູນເຂົ້າໄປໃນວິທີການ. ວິທີການນີ້ປະສົມປະສານໂມເລກຸນ O ຈາກອາກາດກັບເສັ້ນໃຍ PAN ພາຍໃນ warp ແລະເລີ່ມຕົ້ນການເຊື່ອມໂຍງຂ້າມຂອງຕ່ອງໂສ້ທາດປະສົມ. ນີ້ຈະເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງເສັ້ນໄຍຈາກ ~ 1.18 g / cc ເຖິງຫນຶ່ງ.38 g / cc.

ການປິ່ນປົວຜິວຫນ້າແລະຂະຫນາດ

ການປິ່ນປົວຜິວຫນ້າແລະຂະຫນາດ
ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນຕໍ່ການປະຕິບັດເສັ້ນໄຍ, ແລະນອກຈາກນັ້ນກັບຄາຣະວາ, ມັນຈໍາແນກຜະລິດຕະພັນຂອງຜູ້ສະຫນອງທີ່ດີທີ່ສຸດຈາກຜະລິດຕະພັນຂອງຄູ່ແຂ່ງ. ການຍຶດຕິດລະຫວ່າງສານປະກອບອິນຊີຂອງ matrix ແລະດັ່ງນັ້ນເສັ້ນໃຍກາກບອນແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບການເສີມສ້າງອົງປະກອບ; ຕະຫຼອດວິທີການຜະລິດເສັ້ນໄຍກາກບອນ, ການປິ່ນປົວດ້ານແມ່ນປະຕິບັດເພື່ອເພີ່ມການຍຶດຕິດນີ້.

ຜູ້ຜະລິດໃຊ້ວິທີການປິ່ນປົວທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງສິ້ນເຊີງ, ແນວໃດກໍ່ຕາມເຕັກນິກມາດຕະຖານແມ່ນການດຶງເສັ້ນໃຍຜ່ານທາງເຄມີທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຫຼືຈຸລັງທີ່ມີຄໍາຕອບ, ເຊັ່ນຢາຂ້າເຊື້ອໂລກຫຼືອາຊິດ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ພິມຫຼືປ່ຽນພື້ນຜິວຂອງ filament ທຸກໆ, ເຊິ່ງຈະເພີ່ມການຂະຫຍາຍທີ່ສາມາດເຂົ້າເຖິງໄດ້ສໍາລັບການຜູກມັດເສັ້ນໄຍ / matrix ແລະເພີ່ມທີມງານເຄມີ reactive ເຊັ່ນອາຊິດ carboxyl. ຕໍ່ໄປ, ນໍາໃຊ້ການເຄືອບທີ່ມີສິດທິພິເສດທີ່ສຸດທີ່ເອີ້ນວ່າຂະຫນາດ. ຢູ່ທີ່ 0.5% ຫາຫ້າໂດຍນ້ໍາຫນັກຂອງເສັ້ນໄຍກາກບອນ, ຂະຫນາດປົກປ້ອງເສັ້ນໃຍກາກບອນເຂົ້າໄປໃນປະເພດກາງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ເຊັ່ນຜ້າແຫ້ງແລະ prepreg, ຕະຫຼອດຂະບວນການແລະຂະບວນການ (ຕົວຢ່າງ, ການທໍຜ້າ). ຂະຫນາດນອກຈາກນັ້ນຍັງຖື filaments mono ຄຽງຄູ່ກັບການຕັດ fluff ກັບຄືນໄປບ່ອນ, ປັບປຸງຄວາມສາມາດຂອງຂະບວນການແລະເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງ shear ດ້ານລະຫວ່າງເສັ້ນໄຍແລະດັ່ງນັ້ນທາດປະສົມອິນຊີ matrix.

ເວລາປະກາດ: ວັນທີ 01-01-2018

ເຮັດແນວໃດເພື່ອເຮັດໃຫ້ເສັ້ນໄຍກາກບອນ?

ວິທີເຮັດກາກບອນເສັ້ນໃຍ?

Polymerization ແລະ Spinning

Oxidation ແລະ Carbonization

ການປິ່ນປົວຜິວຫນ້າແລະຂະຫນາດ