Углеродное волокно, состоящее из комбинаций не похожих материалов (волокна и смолы), их изменчивость и, следовательно, приспособляемость, являются центральными элементами их очарования. Как замена металла, композиты из углеродного волокна обеспечивают в десять раз большую прочность, чем сталь. Производители углеродного волокна создают продукцию, которая похожа, но не идентична. Углеродное волокно различается по модулю упругости при растяжении (или жесткости, определяемой как деформация ниже напряжения) и прочности на растяжение, сжатие и усталость
В настоящее время углеродное волокно на основе ПАН доступно в следующих вариантах: низкий модуль (менее тридцати двух миллионов фунтов-силы/дюйм² или Msi), обычный модуль (от 33 до тридцати шести Msi), промежуточный модуль (от 40 до пятидесяти Msi), высокий модуль (от 50 до семидесяти Msi) и сверхвысокий модуль (от 70 до ста сорока Msi).
Проще говоря, углеродное волокно создается путем смещения органического волокна-предшественника в инертной атмосфере при температурах выше 1800°F (982,22 °C). Однако производство углеродного волокна может быть передовым предприятием.

Полимеризация и прядение
Полимеризация
Процесс начинается с химического соединения исходного сырья, называемого прекурсором, который имеет молекулярную основу волокна. Сегодня около 100 процентов созданного углеродного волокна создается из ткани или прекурсоров на основе пека, однако большая его часть поступает из полиакрилонитрила (ПАН), произведенного из нитрита, а нитрит поступает из промышленных химикатов пропана и аммиака.

Окисление и карбонизация
Окисление
Эти бобины загружаются в корзину, и в течение самого длительного производственного этапа окисления волокна ПАН пропускаются через ряд специальных печей. Перед тем, как попасть в основной кухонный прибор, волокна ПАН сворачиваются в жгут или лист, называемый основой. Температура в камере колеблется от 392 °F (около 200 °C) до 572 °F (300 градусов по Цельсию).

Обработка поверхности и калибровка
Обработка поверхности и калибровка
Следующий шаг имеет важное значение для производительности волокна, и в дополнение к прекурсорам, он наилучшим образом отличает продукт одного поставщика от продукта конкурентов. Адгезия между матричным органическим соединением и, следовательно, углеродными волокнами имеет важное значение для армирования композита; на протяжении всего метода производства углеродного волокна выполняется обработка поверхности для повышения этой адгезии.
Время публикации: 01.11.2018