CARA NYIEUN SERAT KARBON?

Serat karbon, diwangun ku combos bahan teu kawas (serat jeung résin), variability maranéhanana, jeung saterusna, tailorability, ukuran kuadrat puseur pesona maranéhanana. Salaku gaganti logam, komposit serat karbon nyadiakeun sapuluh kali kakuatan baja. Produsén serat karbon nyiptakeun produk anu ukuranana pasagi sami tapi henteu idéntik. Serat karbon variasina dina modulus tensile (atawa stiffness ditangtukeun salaku deformasi handap galur) jeung tensile, komprési jeung kakuatan kacapean.

Taros Kami

Serat karbon dumasar PAN ayeuna tiasa dipendakan dina modulus rendah (kirang ti tilu puluh dua juta lbf/in² atanapi Msi), modulus adat (33 dugi ka tilu puluh genep Msi), modulus panengah (40 dugi ka lima puluh Msi), modulus tinggi (50 dugi ka tujuh puluh Msi) sareng modulus ultrahigh (70 dugi ka saratus opat puluh Msi).
Dina istilah pangbasajanna, serat karbon diciptakeun ku pergeseran serat prékursor organik tingkat gaul dina atmosfir inert gelar pakait dina suhu nu leuwih luhur ti 1800°F (982.22°C). Pabrikan serat karbon, kumaha oge, tiasa janten perusahaan anu maju.

Polimérisasi Jeung Spinning

Polimérisasi

Prosésna dimimitian ku bahan pakan sanyawa kimia anu disebut prékursor anu ngagaduhan tulang tonggong molekular serat. Kiwari, ngeunaan 100 persén serat karbon dijieun dijieun tina lawon atawa prékursor dumasar pitch, tapi lolobana asalna tina polyacrylonitrile (PAN), dijieun tina nitrite, sarta nitrite asalna tina bahan kimia industri propana jeung amonia.

Ilaharna, rumusan prékursor dimimitian ku sanyawa nit rile gelar pakait anu digabungkeun dina pisan reaktor kalawan plasticized monomér ko acrylic sarta katalis kawas asam, dioksida, minyak vitriol atawa asam. Gabungan kontinyu ngidinan bahan pikeun ngagabungkeun, nyieun konsistensi tangtu jeung purity, sarta initiating formasi radikal bébas dina struktur molekul nitrite. Modifikasi ieu ngakibatkeun prosés kimiawi, nu ngahasilkeun polimér ranté panjang nu jenis serat acrylic. Rincian prosés kimiawi, kawas suhu, atmosfir, monomér ko husus sarta katalis, ukuran kuadrat proprietary. Saatos laundry jeung drying, nu nitrite dina bubuk jenis ieu leyur dina tingkat pakait pangleyur organik kawas taram étil sulfida (DMSO), dimethylacetamide (DMAC) atawa dimethylformamide (DMF), atawa gelar pakait pangleyur cair, kawas nomer atom 30 klorida jeung uyah rhodamine. Pangleyur organik ngagampangkeun pikeun ngahindarkeun kontaminasi partikel logam, anu tiasa ngabahayakeun stabilitas aerofil termal tina metodeu sareng ngalambatkeun kinerja panas tina serat réngsé. Dina tahap ieu, bubuk jeung pangleyur gantung atawa prékursor "palapis" nya éta konsistensi tina sirop. Pamilihan pangleyur sahingga darajat manajemén viciousness of palapis (ngaliwatan filtration jero) ukuran pasagi vital pikeun kasuksésan tahap saterusna formasi serat.
Ngabuburit
Serat PAN ukuran kuadrat dijieun ku métode disebut baseuh spinning. palapis ieu immersed salila bak mandi prosés alam cair jeung extruded ngaliwatan liang salila spinneret dijieun tina berharga. Petikanana cocog sareng rupa-rupa filamén serat PAN anu diperyogikeun (contona, 12,000 liang serat karbon 12K). Ieu comparatively kandel jeung regas serat dipintal baseuh digambar ngaliwatan roller pikeun leupas tina kaleuwihan agén, teras garing sarta stretched neruskeun orientasi sanyawa PAN. Di dieu, bentuk jeung cross-sectional internal filamén ukuran kuadrat ditangtukeun ku extent ka nu pangleyur dipilih jeung agén tembus serat prékursor, kuantitas tegangan dilarapkeun, sarta ogé elongation pc filamén. Panungtungan nyaéta proprietary ka unggal produser. Alternatif pikeun spinning baseuh bisa jadi métode campuran disebut blasting garing / spinning baseuh, anu ngagunakeun celah hawa nangtung antara serat sarta ogé bak mandi prosés alam. Ieu ngakibatkeun serat PAN buleud sleek nu ngaronjatkeun panganteur serat / matrix rosin dina komposit Léngkah ahir dina formasi serat prékursor PAN nya éta pamakéan minyak pagawean pikeun ngeureunkeun filamén kentel ti aglomerating. Serat PAN bodas ukuran pasagi lajeng garing sakali deui sarta tatu kana spool a.

Oksidasi Jeung Karbonisasi

Oksidasi

bobbins ieu ukuran pasagi dimuat kana karinjang, sarta dina produksi pangpanjangna, tahap oksidasi, serat PAN ukuran kuadrat fed ngaliwatan runtuyan furnaces dedicated. Saméméh maranéhna asup kana alat dapur primér, serat PAN ukuran pasagi nempatkeun kana hiji ngerek atawa lambar disebut Lungsi a. Suhu kamar dibasajankeun 392 °F (ca. 200 °C) nepi ka 572 °F (300 °C).

Pikeun ngahindarkeun unharness panas runaway (estimasi unharness enthalpy sapanjang oksidasi, calculable di dua.000 kJ / kilogram, mindahkeun The leres fireplaces bahya), makers Perkakas dapur ngagunakeun sumebarna aliran gaya hawa pikeun mantuan dissipate panas sarta suhu manajemén. Didorong ku kimia prékursor tinangtu, waktu oksidasi sagemblengna béda, tapi Littler ngira-ngira yén derek 24K bakal dirobah dina laju ngeunaan opat puluh tilu suku per tilu belas méter per menit dina hiji garis outsized kalawan sababaraha tungku oksidasi. Tungtungna, serat PAN robah (stabilized) ngandung ti ngeunaan lima ratus nepi ka ngeunaan genep puluh lima molekul karbon jeung kasaimbangan nyaéta gas, campuran nomer atom 7 jeung O.
Karbonisasi
Karbonisasi lumangsung nalika atmosfir inert (bébas oksigén) dina séri tungku anu dirarancang khusus, léngkah-léngkah ningkatkeun suhu prosés. Dina awak cai jeung outlet unggal chamber, chamber perbaikan nyegah O intrusion salaku hasil tina unggal molekul O ngaliwatan alat dapur ngaluarkeun saeutik serat. Ieu tiasa nyegah leungitna karbon anu dihasilkeun dina panas sapertos kitu. Dina henteuna O, solely molekul non-karbon, babarengan jeung sanyawa Jeung sanyawa organik volatile béda (stabilized dina tingkat darajat opat puluh nepi ka dalapan puluh ppm) jeung particulates (kayaning fragmen serat sawaréh disimpen) dipiceun jeung Discharge tina alat dapur pikeun pos-perlakuan dina tungku dikawasa lingkungan. karbonisasi dimimitian salila chamber suhu, mindahkeun serat ka 1292 °F (ca. 700 °C) nepi ka 1472 °F (700 °C nepi ka 800 °C) jeung tungtung salila chamber panas dina 2192 °F (ca. 1.200 °C) ka 2732 °F (ca. 1,500 °C). 1500 ° C). Jumlah kamar ditangtukeun ku modulus diperlukeun dina serat karbon; harga relatif luhur serat karbon modulus tinggi tinggi na immoderate téh alatan sabagean ka continuance na suhu nu geus meunang dihontal ku tungku panas. sanajan continuance nyaeta proprietary sarta unggal kelas serat karbon sagemblengna béda, continuance oksidasi diitung dina jam, tapi laju karbonisasi diréduksi ku urutan gedena dina menit. Sakali serat téh robah kaayaan, éta ngurangan beurat jeung volume, shortens panjangna ku lima nepi ka 100%, sarta ngurangan diaméterna. Nyatana, hubungan kuantitatif konversi prékursor PAN kana serat karbon PAN nyaéta ngeunaan 2: 1 sareng ogé kamampuan ngagentos jumlah anu langkung alit tibatan sapasang - nyaéta, bahan anu langkung seueur anu lebet kana metode. Métodologi ieu ngagabungkeun molekul O tina hawa sareng serat PAN dina lungsin sareng ngamimitian cross-linking tina ranté sanyawa. Ieu bakal ningkatkeun dénsitas serat tina ~1,18 g / cc nepi ka hiji,38 g / cc.

Perawatan permukaan sareng ukuran

Perawatan permukaan sareng ukuran
Lengkah saterusna penting pisan pikeun kinerja serat, sarta salian ti prékursor, éta pangalusna ngabedakeun hiji produk supplier ti produk pesaing. Adhesion antara sanyawa organik matriks sahingga serat karbon penting pisan pikeun nguatkeun komposit; sapanjang metoda ngahasilkeun serat karbon, perlakuan permukaan dipigawé pikeun naekeun adhesion ieu.

waktos pos: Nov-01-2018

Kumaha carana ngadamel serat karbon?

CARA NYIEUN SERAT KARBON?

Polimérisasi Jeung Spinning

Oksidasi Jeung Karbonisasi

Perawatan permukaan sareng ukuran