Kolfiber, som består av kombinationer av olika material (fiber och harts), deras variation och därmed anpassningsbarhet, är centrala för deras charm. Som metallersättning ger kolfiberkompositer tio gånger hållfastheten jämfört med stål. Kolfibertillverkare skapar produkter som är likartade men inte identiska. Kolfiber varierar i dragmodul (eller styvhet mätt som deformation under töjning) och drag-, tryck- och utmattningshållfasthet.
PAN-baserad kolfiber finns numera i låg modul (mindre än trettiotvå miljoner lbf/in² eller Msi), standardmodul (33 till trettiosex Msi), mellanmodul (40 till femtio Msi), högmodul (50 till sjuttio Msi) och ultrahögmodul (70 till 140 Msi).
Enklast uttryckt skapas kolfiber genom att organiska prekursorfibrer av högsta grad förskjuts i en inert atmosfär vid temperaturer högre än 982,22 °C. Tillverkning av kolfiber är dock ett avancerat företag.

Polymerisation och spinning
Polymerisation
Processen börjar med en kemisk blandning av råmaterial, kallad en prekursor, som har fiberns molekylära ryggrad. Idag är ungefär 100 procent av den kolfiber som produceras gjord av tyg- eller beckbaserade prekursorer, men det mesta kommer från polyakrylonitril (PAN), tillverkad av nitrit, och nitrit kommer från industrikemikalierna propan och ammoniak.

Oxidation och karbonisering
Oxidation
Dessa spolar laddas i korgen, och under det längsta produktionssteget, oxidationssteget, matas PAN-fibrerna genom en serie dedikerade ugnar. Innan de kommer in i den primära köksapparaten mjukas PAN-fibrerna till en varptråd eller ett ark som kallas varp. Kammartemperaturen varierar från ca 200 °C till 300 °C.

Ytbehandling och dimensionering
Ytbehandling och dimensionering
Nästa steg är avgörande för fiberns prestanda, och utöver föregångarna är det det som bäst skiljer en leverantörs produkt från konkurrenternas produkter. Vidhäftningen mellan den organiska matrisföreningen och därmed kolfibrerna är avgörande för att förstärka kompositen; under hela kolfiberproduktionsprocessen utförs en ytbehandling för att förbättra denna vidhäftning.
Publiceringstid: 1 november 2018