НАХИ КАРБОДРО ЧӢ ТАВР МЕСОЗАД?

Нахи карбон, ки аз омехтаҳои маводҳои ба ҳам монанд (нах ва қатрон) иборат аст, тағйирпазирии онҳо ва аз ин рӯ, мутобиқшавӣ, андозаи мураббаъ маркази ҷолиби онҳост. Ҳамчун ивазкунандаи металл, композитҳои нахи карбон даҳ маротиба қувваи пӯлодро таъмин мекунанд. Истеҳсолкунандагони нахи карбон маҳсулоте месозанд, ки андозаи мураббаъ ба ҳам монанданд, аммо якхела нестанд. Нахи карбон дар модули кашиш (ё сахтӣ ҳамчун деформатсия дар зери шиддат муайян карда мешавад) ва шиддат, фишурдан ва хастагӣ фарқ мекунад

Бо мо тамос гиред

Нахи карбон дар асоси PAN дар ин рӯзҳо дар модули паст (камтар аз сию ду миллион фунт/ин² ё Msi), модули муқаррарӣ (33 то сию шаш Msi), модули мобайнӣ (40 то панҷоҳ Msi), модули баланд (50 то ҳафтод Msi) ва модули ултра баланд (70 то сад чил Мси) дастрас аст.
Ба ибораи содда, нахи карбон бо роҳи иваз кардани нахи прекурсори органикӣ дар атмосфераи дараҷаи инертӣ дар ҳарорати баландтар аз 1800 ° F (982,22 ° C) ба вуҷуд меояд. Аммо истеҳсоли нахи карбон метавонад як корхонаи пешрафта бошад.

Полимеризатсия ва ресандагӣ

Полимеризатсия

Раванд аз захираи хўроки омехтаи кимиёвӣ, ки ҳамчун пешгузашта номида мешавад, ки шоҳроҳи молекулавии нах дорад, оғоз меёбад. Имрӯз, дар робита ба 100 дарсади нахи карбон офаридашуда аз матоъ ё прекурсорҳои қатрон сохта шудааст, аммо қисми зиёди он аз полиакрилонитрил (PAN), ки аз нитрит истеҳсол мешавад ва нитрит аз кимиёвии саноатӣ пропан ва аммиак ба даст меояд.

Одатан, формулаи прекурсор аз пайвастагии дараҷаи nitrile оғоз меёбад, ки дар реактори хеле бо мономери пластикии акрилӣ ва катализатор ба монанди кислота, диоксид, равғани витриол ё кислота муттаҳид карда мешавад. Омезиши муттасил имкон медиҳад, ки ингредиентҳо муттаҳид шаванд, мувофиқат ва покии муайян ба даст оранд ва ба ташаккули радикалҳои озод дар сохтори молекулавии нитрит оғоз кунанд. Ин тағирот ба раванди кимиёвӣ оварда мерасонад, ки полимерҳои занҷири дарозеро ба вуҷуд меорад, ки нахҳои акрилиро ба вуҷуд меоранд. Тафсилоти раванди кимиёвӣ, ба монанди ҳарорат, атмосфера, мономерҳои мушаххас ва катализаторҳо, ченаки квадратӣ. Пас аз ҷомашӯӣ ва хушккунӣ, нитрит дар намуди хока дар ҳалкунандаи дараҷаи органикӣ, ба монанди сулфиди тира (DMSO), диметилацетамид (DMAC) ё диметилформамид (DMF) ё ҳалкунандаи дараҷаи миёна, ба монанди хлориди атомии рақами 30 ва намаки родамин, гудохта мешавад. Маҳлулҳои органикӣ барои пешгирӣ кардани ифлосшавии зарраҳои металлӣ мусоидат мекунанд, ки метавонанд ба устувории гармии аэрофилии усул зарар расонанд ва иҷрои гармии нахи тайёрро таъхир диҳанд. Дар ин марҳила, суспензияи хока ва ҳалкунанда ё прекурсор "пӯшиш" ин аст, ки консентратсияи шарбат. Интихоби ҳалкунанда ва аз ин рӯ дараҷаи идоракунии зӯроварии рӯйпӯш (тавассути филтратсияи амиқ) барои муваффақияти марҳилаи пайдарпайи ташаккули нах муҳим аст.
Ресандагӣ
Нахҳои PAN андозаи мураббаъ бо усули ресандагии тар сохта шудаанд. Дар молидани аст, дар давоми як ванна раванди табиӣ моеъ таъмид ва ба воситаи сӯрохи дар давоми spinneret истеҳсол аз арзишманд extruded. Гузариш ба навъҳои зарурии филаментҳои нахи PAN мувофиқат мекунад (масалан, 12,000 сӯрохиҳои нахи карбон 12К). Ин нахи нисбатан ғафс ва шикастаи тар тавассути ғилдирак кашида мешавад, то аз агенти зиёдатӣ халос шавад, сипас хушк ва дароз карда мешавад, то ориентацияи пайвастагии PAN-ро идома диҳад. Дар ин ҷо шакл ва буриши дохилии риштаҳо ченаки квадратии нахҳо аз рӯи он муайян карда мешавад, ки ҳалкунанда ва агенти интихобшуда ба нахҳои пешгузашта, миқдори шиддати татбиқшаванда ва инчунин дарозии рисолаи филаментҳо муайян карда мешавад. Охирин моликияти ҳар як истеҳсолкунанда аст. Алтернатива ба ресандагии тар метавонад усули омехта бо номи таркиши хушк/ресандагии тар бошад, ки фосилаи амудии ҳавои байни нахҳо ва инчунин ваннаи табииро истифода мебарад. Ин ба як нахи сферии ҳамвор PAN оварда мерасонад, ки интерфейси нах/матритсаи канифиро дар дохили таркиб такмил медиҳад. Қадами ниҳоӣ дар ташаккули нахҳои пешгузаштаи PAN ин истифодаи равғанҳои ороишӣ барои боздоштани нахҳои часпак аз агломератсия мебошад. Нахҳои сафеди PAN ба андозаи мураббаъ бори дигар хушк мешаванд ва ба ғелтак мезананд.

Оксидшавӣ ва карбонизатсия

Оксидшавӣ

Ин бобинҳои мураббаъ ба сабад бор карда мешаванд ва дар тӯли дарозтарин марҳилаи истеҳсоли оксидшавӣ нахҳои PAN андозаи мураббаъро тавассути як қатор печҳои махсус ғизо медиҳанд. Пеш аз он ки онҳо ба асбоби ибтидоии ошхона ворид шаванд, нахҳои PAN мураббаъро ба ченак ё варақчае, ки ҳамчун варақ номида мешавад, андоза мекунанд. Ҳарорати камера аз 392 °F (тақрибан 200 °C) то 572 °F (300 °C) аст.

Барои роҳ надодан ба рафъи гармии рафъи гармӣ (баромади тахминии энталпия дар тӯли оксидшавӣ, ҳисобшаванда бо ду,000 кҶ / килограмм, ҳаракат Хатари аслии оташдон), созандагони асбобҳои ошхона паҳншавии ҷараёни ҳаворо барои кӯмак ба пароканда кардани гармӣ ва идоракунии ҳарорати ҳаво истифода мебаранд. Бо як кимиёвии мушаххаси пешгузашта, вақти оксидшавӣ комилан фарқ мекунад, аммо Литтлер тахмин мезанад, ки кашиши 24K бо суръати тақрибан чилу се фут дар як сездаҳ метр дар як хати калон бо печҳои сершумори оксидшавӣ тағир меёбад. Ниҳоят, нахҳои тағйирёбанда (муътадил) PAN аз тақрибан панҷсадум то шасту панҷум молекулаҳои карбонро дар бар мегиранд, ки тавозуни газ, омехтаи рақами атомии 7 ва О мебошад.
Карбонизатсия
Карбонизатсия ҳангоми атмосфераи ғайрифаъол (беоксиген) дар як қатор печҳои махсус тарҳрезишуда, зина ба зина баланд шудани ҳарорати раванд ба амал меояд. Дар бадани об ва баромади ҳар як камера камераи такмилдиҳӣ воридшавии O-ро пешгирӣ мекунад, ки дар натиҷаи ҳар як молекулаи O аз асбоби ошхона гузаштан каме нахҳоро хориҷ мекунад. Ин метавонад талафоти карбонеро, ки дар чунин гармӣ тавлид мешавад, пешгирӣ кунад. Дар сурати мавҷуд набудани O, танҳо молекулаҳои ғайрикарбон, дар якҷоягӣ бо пайвастагиҳои гуногуни органикии идорашаванда (дар дараҷаи аз чил то ҳаштод ppm мӯътадил шудаанд) ва зарраҳо (масалан, қисмҳои нахи қисман гузошташуда) хориҷ карда мешаванд ва аз асбоби ошхона барои коркарди баъдӣ дар оташдонҳои аз ҷиҳати экологӣ назоратшаванда хориҷ карда мешаванд. карбонизатсия ҳангоми камераи ҳарорат оғоз мешавад, нахҳоро ба 1292 °F (тақрибан 700 °C) ба 1472 °F (700 °C то 800 °C) интиқол медиҳад ва дар давоми камераи гармӣ дар 2192 °F (тақрибан 1,200 °C) то 2732 °F (тақрибан 0 °C) ба охир мерасад. 1500 ° C). Шумораи палатаҳо аз рӯи модули зарурӣ дар нахи карбон муайян карда мешавад; нархи нисбатан баланди нахҳои карбон модули баланд ва номуътадил қисман ба давомнокӣ ва ҳарорате вобаста аст, ки бояд кӯраи гармӣ ба даст оварда шавад. гарчанде ки давомнокӣ моликият аст ва ҳар як дараҷаи нахи карбон комилан фарқ мекунад, давомнокии оксидшавӣ бо соатҳо ҳисоб карда мешавад, аммо суръати карбонизатсия бо тартиби миқёс дар дақиқаҳо кам карда мешавад. Пас аз тағир додани ҳолати нах, он вазн ва ҳаҷмро коҳиш медиҳад, дарозиро аз панҷ то 100% кӯтоҳ мекунад ва диаметрро коҳиш медиҳад. Дарвоқеъ, муносибати миқдории табдили пешгузаштаи PAN ба нахи карбонии PAN тақрибан 2:1 аст ва инчунин қобилияти ҷобаҷокунӣ нисбат ба як ҷуфт миқдори камтар аст — яъне ба усул маводи фаровони камтар ворид мешавад. Ин методология молекулаҳои O-ро аз ҳаво бо нахҳои PAN дар дохили парда муттаҳид мекунад ва пайванди пайвастагии занҷирҳоро оғоз мекунад. Ин зичии нахро аз ~1,18 г/см то ба 1,38 г/см зиёд мекунад.

Коркарди рӯизаминӣ ва андозагирӣ

Коркарди рӯизаминӣ ва андозагирӣ
Қадами навбатӣ барои иҷрои нах муҳим аст ва илова бар ин, он маҳсулоти як таъминкунандаро аз маҳсулоти рақибон беҳтар фарқ мекунад. Пайвастшавӣ байни пайвастагии органикии матритса ва аз ин рӯ нахҳои карбон барои мустаҳкам кардани таркиб муҳиманд; дар тамоми усули истеҳсоли нахи карбон, коркарди рӯизаминӣ барои баланд бардоштани ин пайвастшавӣ анҷом дода мешавад.

Вақти фиристодан: Ноябр-01-2018

Чӣ тавр нахи карбонро сохтан мумкин аст?

НАХИ КАРБОДРО ЧӢ ТАВР МЕСОЗАД?

Полимеризатсия ва ресандагӣ

Оксидшавӣ ва карбонизатсия

Коркарди рӯизаминӣ ва андозагирӣ