Bagaimana untuk membuat gentian karbon?

Gentian karbon, terdiri daripada gabungan bahan yang tidak serupa (gentian dan resin), kebolehubahannya, dan sebagainya, kebolehubahsuaian, ukuran persegi yang menjadi pusat daya tarikannya. Sebagai pengganti logam, komposit gentian karbon memberikan kekuatan sepuluh kali ganda daripada keluli. Pengeluar gentian karbon mencipta produk dengan ukuran segi empat sama tetapi tidak serupa. Gentian karbon berbeza dalam modulus tegangan (atau kekakuan ditentukan sebagai ubah bentuk di bawah terikan) dan tegangan, mampatan dan kekuatan keletihan

Gentian karbon berasaskan PAN boleh didapati hari ini dalam modulus rendah (kurang daripada tiga puluh dua juta lbf/in² atau Msi), modulus biasa (33 hingga tiga puluh enam Msi), modulus pertengahan (40 hingga lima puluh Msi), modulus tinggi (50 hingga tujuh puluh Msi) dan modulus ultratinggi (70 hingga seratus empat puluh Msi).
Secara ringkasnya, gentian karbon dicipta melalui peralihan gentian prekursor organik darjah bersekutu dalam suasana lengai darjah bersekutu pada suhu lebih tinggi daripada 1800°F (982.22 °C). Pembuatan gentian karbon, bagaimanapun, mungkin merupakan perusahaan yang maju.

gentian karbon

Pempolimeran Dan Pemutaran

Pempolimeran

Proses ini bermula dengan stok suapan sebatian kimia yang dirujuk sebagai prekursor yang mempunyai tulang belakang molekul gentian. Hari ini, kira-kira 100 peratus gentian karbon yang dicipta dihasilkan daripada kain atau prekursor berasaskan padang, namun kebanyakannya berasal daripada poliakrilonitril (PAN), dihasilkan daripada nitrit, dan nitrit berasal daripada bahan kimia industri propana dan ammonia.

Lazimnya, rumusan prekursor bermula dengan sebatian nit rile darjah bersekutu yang digabungkan dalam reaktor dengan monomer ko akrilik terplastis dan pemangkin seperti asid, dioksida, minyak vitriol atau asid. Penggabungan berterusan membenarkan bahan bergabung, membuat ketekalan dan ketulenan tertentu, dan memulakan pembentukan radikal bebas dalam struktur molekul nitrit. Pengubahsuaian ini menghasilkan proses kimia, yang menghasilkan polimer rantai panjang yang jenis gentian akrilik. Butiran proses kimia, seperti suhu, atmosfera, monomer ko dan mangkin khusus, proprietari ukuran persegi. Selepas cucian dan pengeringan, nitrit dalam jenis serbuk dilarutkan dalam pelarut organik darjah bersekutu seperti dim ethyl sulfide (DMSO), dimethylacetamide (DMAC) atau dimethylformamide (DMF), atau pelarut cecair darjah bersekutu, seperti nombor atom 30 klorida dan garam rhodamine. Pelarut organik memudahkan untuk mengelakkan pencemaran zarah logam, yang mungkin membahayakan kestabilan aerofil terma kaedah dan melambatkan prestasi haba gentian siap. Pada peringkat ini, suspensi serbuk dan pelarut atau "salutan" prekursor ialah ketekalan sirap. Pemilihan pelarut dan oleh itu tahap pengurusan keganasan salutan (melalui penapisan dalam) ukuran persegi penting untuk kejayaan peringkat berturut-turut pembentukan gentian.
Berpusing
Gentian PAN berukuran persegi yang dibentuk dengan kaedah yang dipanggil berputar basah. Salutan direndam semasa tab mandi proses semula jadi cecair dan tersemperit melalui lubang semasa spinneret yang dihasilkan daripada barang berharga. Petikan dipadankan dengan pelbagai filamen gentian PAN yang diperlukan (cth, 12,000 lubang gentian karbon 12K). Gentian berpusing basah yang agak tebal dan rapuh ini ditarik melalui penggelek untuk menyingkirkan agen berlebihan, kemudian dikeringkan dan diregangkan untuk meneruskan orientasi sebatian PAN. Di sini, bentuk dan keratan rentas dalaman ukuran persegi filamen ditentukan oleh sejauh mana pelarut dan agen yang dipilih menembusi gentian prekursor, kuantiti tegangan yang dikenakan, dan juga pemanjangan pc filamen. Yang terakhir adalah hak milik kepada setiap pengeluar. Alternatif kepada putaran basah boleh jadi kaedah campuran yang dipanggil letupan kering/pusing basah, yang menggunakan jurang udara menegak antara gentian dan juga tab mandi proses semula jadi. Ini membawa kepada gentian PAN sfera licin yang meningkatkan antara muka gentian/matriks rosin dalam komposit Langkah terakhir dalam pembentukan gentian prekursor PAN ialah penggunaan minyak kemasan untuk menghentikan filamen likat daripada menggumpal. Gentian PAN putih berukuran persegi kemudian dikeringkan sekali lagi dan digulung pada gelendong.
ketuhar pengoksidaan gentian karbon

Pengoksidaan Dan Karbonisasi

Pengoksidaan

Ukuran persegi bobbin ini dimuatkan ke dalam bakul, dan dalam pengeluaran terpanjang, peringkat pengoksidaan, ukuran persegi gentian PAN disuap melalui satu siri relau khusus. Sebelum mereka memasuki perkakas dapur utama, gentian PAN bersaiz empat sama meletak ke dalam tunda atau helaian yang disebut sebagai peleding. Suhu ruang berjulat dari 392 °F (kira-kira 200 °C) hingga 572 °F (300 darjah Celsius).

Untuk mengelakkan pelepasan haba lari (anggaran ketidakharmonian entalpi sepanjang pengoksidaan, boleh dikira pada dua,000 kJ / kilogram, alihkan Bahaya pendiangan sebenar), pembuat perkakas dapur menggunakan penyebaran gaya udara untuk membantu menghilangkan haba dan suhu pengurusan. Didorong oleh bahan kimia prekursor tertentu, masa pengoksidaan adalah berbeza sama sekali, namun Littler menganggarkan bahawa tunda 24K akan diubah pada kadar kira-kira empat puluh tiga kaki setiap tiga belas meter seminit pada garis besar dengan pelbagai relau pengoksidaan. Akhirnya, gentian PAN yang diubah (distabilkan) mengandungi daripada kira-kira lima ratus hingga kira-kira enam puluh lima molekul karbon dengan bakinya ialah gas, campuran nombor atom 7 dan O.
Karbonisasi
Karbonisasi berlaku semasa suasana lengai (bebas oksigen) dalam satu siri relau yang direka khas, langkah demi langkah meningkatkan suhu proses. Di badan air dan saluran keluar setiap ruang, ruang penambahbaikan menghalang pencerobohan O akibat daripada setiap molekul O yang melalui perkakas dapur mengeluarkan sedikit gentian. Ini boleh menghalang kehilangan karbon yang dihasilkan pada haba sedemikian. Dalam ketiadaan O, molekul bukan karbon semata-mata, bersama-sama dengan sebatian Dan sebatian organik meruap yang berbeza (distabilkan pada tahap darjah empat puluh hingga lapan puluh ppm) dan zarah (seperti serpihan gentian termendap sebahagiannya) dikeluarkan dan Pelepasan dari perkakas dapur untuk pasca rawatan dalam relau terkawal alam sekitar. pengkarbonan bermula semasa ruang suhu, memindahkan gentian kepada 1292 °F (kira-kira 700 °C) kepada 1472 °F (700 °C hingga 800 °C) dan berakhir semasa ruang haba pada 2192 °F (kira-kira 1,200 °C) kepada 2732 °F (kira-kira 1,500 °C). 1500 ° C). Bilangan ruang ditentukan oleh modulus yang diperlukan dalam gentian karbon; harga yang agak tinggi bagi gentian karbon modulus tinggi yang tinggi dan tidak sederhana adalah disebabkan sebahagiannya oleh kesinambungan dan suhu yang perlu dicapai oleh relau haba. walaupun kesinambungan adalah proprietari dan setiap gred gentian karbon adalah berbeza sama sekali, kesinambungan pengoksidaan dikira dalam jam, namun kadar pengkarbonan dikurangkan dengan susunan magnitud dalam beberapa minit. Setelah gentian berubah keadaan, ia mengurangkan berat dan isipadu, memendekkan panjang sebanyak lima hingga 100%, dan mengurangkan diameter. Sebenarnya, hubungan kuantitatif penukaran prekursor PAN kepada gentian karbon PAN adalah berkenaan 2:1 dan juga keupayaan anjakan adalah jumlah yang lebih kecil daripada sepasang — iaitu, bahan yang lebih sedikit memasuki kaedah. Metodologi ini menggabungkan molekul O dari udara dengan gentian PAN dalam ledingan dan memulakan pemautan silang rantai sebatian. Ini akan meningkatkan ketumpatan gentian daripada ~1.18 g / cc sehingga satu.38 g / cc.
gentian karbon Pengkarbonan

Rawatan permukaan dan saiz

Rawatan permukaan dan saiz
Langkah seterusnya adalah penting untuk prestasi gentian, dan sebagai tambahan kepada prekursor, ia membezakan produk satu pembekal dengan produk pesaing dengan terbaik. Lekatan antara sebatian organik matriks dan oleh itu gentian karbon adalah penting untuk mengukuhkan komposit; sepanjang kaedah penghasilan gentian karbon, rawatan permukaan dilakukan untuk meningkatkan lekatan ini.

Pengeluar menggunakan cara rawatan yang sama sekali berbeza, namun teknik standardnya adalah untuk menarik gentian melalui kimia bersekutu atau sel yang mengandungi jawapan, seperti disinfektan atau asid. Bahan ini mencetak atau menukar permukaan permukaan setiap filamen, yang akan meningkatkan keluasan yang boleh diakses untuk ikatan gentian permukaan/matriks dan menambah pasukan kimia reaktif seperti asid karboksil. Seterusnya, gunakan salutan yang sangat proprietari yang dikenali sebagai saiz. Pada 0.5% hingga lima berat gentian karbon, saiznya melindungi gentian karbon kepada jenis perantaraan bersekutu, seperti kain kering dan prepreg, sepanjang proses dan proses (cth, menganyam). Saiz juga memegang filamen mono bersama-sama untuk mengurangkan bulu, meningkatkan keupayaan proses dan meningkatkan kekuatan ricih permukaan antara gentian dan oleh itu sebatian organik matriks.

Masa siaran: Nov-01-2018
-
Sembang Dalam Talian WhatsApp !