English

Uglerod tolasini qanday qilish kerak?

KARBON TOLANI QANDAY ISHLATILADI?

Uglerod tolasi, o'xshash bo'lmagan materiallar (tola va qatronlar), ularning o'zgaruvchanligi va shuning uchun moslashtirilganligi, kvadrat o'lchovi ularning jozibasi uchun markaziy o'lchovlardan iborat. Metallni almashtirish sifatida uglerod tolali kompozitlar po'latdan o'n baravar ko'p kuch beradi. Uglerod tolasi ishlab chiqaruvchilari o'xshash, ammo bir xil bo'lmagan kvadrat o'lchamdagi mahsulotni yaratadilar. Uglerod tolasi valentlik moduli (yoki qattiqlik deformatsiya ostidagi deformatsiya sifatida aniqlanadi) va kuchlanish, siqish va charchoq kuchida farq qiladi.

Biz bilan bog'lanish

PAN asosidagi uglerod tolasini bugungi kunda past modulda (o‘ttiz ikki million funt/in² yoki Msi dan kam), odatiy modulda (33 dan o‘ttiz olti Msi gacha), oraliq modulda (40 dan ellik Msi gacha), yuqori modulda (50 dan yetmish Msi gacha) va o‘ta yuqori modulda (70 dan bir yuz qirq Msi) olish mumkin.
Oddiy qilib aytganda, uglerod tolasi 1800 ° F (982,22 ° C) dan yuqori haroratlarda assotsiatsiya darajasidagi inert atmosferada organik kashshof tolaning o'zgarishi natijasida hosil bo'ladi. Biroq, uglerod tolasi ishlab chiqarish ilg'or korxona bo'lishi mumkin.

uglerod tolasi

Polimerizatsiya va yigiruv

Polimerizatsiya

Jarayon tolaning molekulyar asosiga ega bo'lgan prekursor deb ataladigan kimyoviy aralash ozuqa zaxirasidan boshlanadi. Bugungi kunda yaratilgan uglerod tolasining 100% ga yaqini mato yoki pitch asosidagi prekursorlardan yaratilgan, ammo uning katta qismi nitritdan ishlab chiqarilgan poliakrilonitrildan (PAN) va nitrit sanoat kimyoviy moddalari propan va ammiakdan keladi.

Ko'proq o'qish
Odatda, prekursor formulasi plastiklashtirilgan akril ko-monomeri va kislota, dioksid, vitriol yog'i yoki kislota kabi katalizator bilan juda reaktorda birlashtirilgan assotsiativ darajadagi nitril birikmasidan boshlanadi. Doimiy birlashtirish ingredientlarni birlashtirishga, ma'lum bir mustahkamlik va tozalikka erishishga imkon beradi va nitritning molekulyar tuzilishida erkin radikallar hosil bo'lishini boshlaydi. Ushbu modifikatsiya kimyoviy jarayonga olib keladi, bu akril tolalarga xos bo'lgan uzun zanjirli polimerlarni ishlab chiqaradi. Kimyoviy jarayonning tafsilotlari, masalan, harorat, atmosfera, o'ziga xos monomerlar va katalizatorlar, kvadrat o'lchov mulkidir. Kir yuvish va quritishdan so'ng, kukun shaklidagi nitrit dim etil sulfid (DMSO), dimetilasetamid (DMAC) yoki dimetilformamid (DMF) kabi organik erituvchi yoki atom raqami 30 xlorid va rodamin tuzlari kabi tegishli darajadagi suyuq erituvchida eritiladi. Organik erituvchilar usulning termal aerofil barqarorligiga zarar etkazishi va tayyor tolaning issiqlik ko'rsatkichlarini kechiktirishi mumkin bo'lgan iz metall zarrachalarining ifloslanishini oldini olishga yordam beradi. Bu bosqichda, kukun va hal qiluvchi suspenziya yoki prekursor "qoplama" siropi mustahkamlik, deb hisoblanadi. Erituvchini tanlash va shuning uchun qoplamaning yomonligini boshqarish darajasi (chuqur filtrlash orqali) tola hosil bo'lishining keyingi bosqichining muvaffaqiyati uchun juda muhimdir.
Yigiruv
PAN tolalari kvadrat o'lchamda nam yigirish deb ataladigan usul bilan yaratilgan. Qoplama suyuq tabiiy jarayon vannasi davomida botiriladi va qimmatbaho ishlab chiqarilgan spinneret davomida teshik orqali ekstrude qilinadi. O'tish joyi PAN tolasining kerakli turli xil filamentlariga mos keladi (masalan, 12000 teshik 12K uglerod tolasi). Bu nisbatan qalin va mo'rt ho'l yigirilgan tola ortiqcha vositadan xalos bo'lish uchun rulon orqali tortiladi, so'ngra PAN birikmasining yo'nalishini davom ettirish uchun quritiladi va cho'ziladi. Bu erda filamentlarning shakli va ichki ko'ndalang kesimi kvadrat o'lchovi tanlangan erituvchi va agentning oldingi tolalarga kirib borishi darajasi, qo'llaniladigan kuchlanish miqdori, shuningdek filamentlarning cho'zilishi bilan belgilanadi. Ikkinchisi har bir ishlab chiqaruvchiga tegishli. Nam yigirishga alternativa quruq portlatish/ho'l yigiruv deb ataladigan aralash usuli bo'lishi mumkin, bu usulda tolalar orasidagi vertikal havo bo'shlig'i, shuningdek, tabiiy jarayonli vannadan foydalaniladi. Bu kompozitsion ichida tola/matritsali rozin interfeysini yaxshilaydigan silliq sharsimon PAN tolasiga olib keladi PAN kashshof tolalarini shakllantirishning yakuniy bosqichi yopishqoq filamentlarning aglomeratsiyasini to'xtatish uchun pardozlash moylaridan foydalanishdir. Oq PAN tolalari kvadrat o'lchamda, keyin yana bir marta quritiladi va g'altakga o'raladi.
uglerod tolasi oksidlanish pechkasi

Oksidlanish va karbonizatsiya

Oksidlanish

Ushbu bobinlar kvadrat o'lchovli savatga yuklanadi va eng uzoq ishlab chiqarish, oksidlanish bosqichida, PAN tolalari kvadrat o'lchovda bir qator maxsus pechlar orqali oziqlanadi. Asosiy oshxona jihoziga kirishdan oldin, PAN tolalari to'rtburchak o'lchamdagi platani tortma yoki choyshabga aylantiradi. Kamera harorati 392 °F (taxminan 200 °C) dan 572 °F (300 °C) gacha.

Ko'proq o'qish
Oshxona jihozlari ishlab chiqaruvchilari issiqlikni yo'qotish va haroratni boshqarishga yordam berish uchun issiqlik yo'qolishining oldini olish uchun (oksidlanish davomida entalpiyaning taxminiy tanqisligi, ikki 000 kJ / kilogramm bilan hisoblanishi mumkin, harakatlanish Haqiqiy kamin xavfi), oshxona jihozlari ishlab chiqaruvchilari havo oqimining tarqalishidan foydalanadilar. Muayyan prekursor kimyoviy tomonidan boshqariladigan oksidlanish vaqti butunlay boshqacha, ammo Littlerning hisob-kitoblariga ko'ra, 24K tortishish bir nechta oksidlanish pechlari bo'lgan katta chiziqda daqiqada o'n uch metrga qirq uch fut tezlikda o'zgaradi. Nihoyat, o'zgaruvchan (stabillashtirilgan) PAN tolalari besh yuzinchidan oltmish beshinchigacha uglerod molekulalarini o'z ichiga oladi, balansi gaz, atom raqami 7 va O aralashmasi.
Karbonizatsiya
Karbonizatsiya jarayoni haroratni bosqichma-bosqich oshirib, maxsus ishlab chiqilgan bir qator pechlarda inert (kislorodsiz) atmosferada sodir bo'ladi. Har bir kameraning suv va chiqishida yaxshilanish kamerasi O ning kirib kelishini oldini oladi, natijada oshxona jihozidan o'tgan har bir O molekulasi ozgina tolalarni olib tashlaydi. Bu shunday issiqlikda hosil bo'ladigan uglerod yo'qotilishining oldini olishi mumkin. O ning yo'qligida faqat uglerod bo'lmagan molekulalar, birikma va turli uchuvchan organik birikmalar (qirqdan sakson ppm darajasida barqarorlashtirilgan) va zarrachalar (qisman cho'kilgan tolalar bo'laklari kabi) olib tashlanadi va atrof-muhit bilan boshqariladigan pechda keyingi ishlov berish uchun oshxona asbobidan chiqariladi. karbonizatsiya harorat kamerasida boshlanadi, tolalarni 1292 °F (taxminan 700 °C) dan 1472 °F (700 °C dan 800 °C) gacha o'tkazing va 2192 °F (taxminan 1200 °C) dan 2732 °F (taxminan 0 °1) gacha bo'lgan issiqlik kamerasi davomida tugaydi. 1500 ° C). Kameralar soni uglerod tolasi ichida zarur bo'lgan modul bilan belgilanadi; yuqori va o'rtacha yuqori modulli uglerod tolalarining nisbatan yuqori narxi qisman issiqlik o'chog'i tomonidan erishilishi kerak bo'lgan davomiylik va harorat bilan bog'liq. Garchi davomiylik xususiy bo'lsa va har bir uglerod tolasi darajasi butunlay boshqacha bo'lsa-da, oksidlanishning davom etishi soatlarda hisoblanadi, ammo karbonizatsiya tezligi daqiqalarda kattalik tartibiga kamayadi. Elyaf holatini o'zgartirgandan so'ng, u og'irlik va hajmni kamaytiradi, uzunligini beshdan 100% gacha qisqartiradi va diametrini kamaytiradi. Aslida, PAN kashshofining PAN uglerod tolasiga konvertatsiya qilishning miqdoriy nisbati 2:1 ga teng, shuningdek, siljish qobiliyati bir juftdan kichikroqdir - ya'ni usulga juda kam material kiradi. Bu metodologiya havodagi O molekulalarini PAN tolalari bilan birlashtiradi va birikma zanjirlarining o'zaro bog'lanishini boshlaydi. Bu tola zichligini ~1,18 g/cc dan 1,38 g/cc gacha oshiradi.
uglerod tolasi karbonizatsiyasi

Yuzaki ishlov berish va o'lchamlari

Yuzaki ishlov berish va o'lchamlari
Keyingi qadam tolaning ishlashi uchun juda muhim va qo'shimcha ravishda prekursorlar uchun u bitta etkazib beruvchining mahsulotini raqobatchilarning mahsulotidan eng yaxshi ajratib turadi. Matritsaning organik birikmasi va shuning uchun uglerod tolalari orasidagi yopishish kompozitsiyani mustahkamlash uchun zarurdir; uglerod tolasini ishlab chiqarish usuli davomida bu yopishqoqlikni kuchaytirish uchun sirt ishlovi amalga oshiriladi.

Ko'proq o'qish
Ishlab chiqaruvchilar butunlay boshqa davolash usullaridan foydalanadilar, ammo standart texnika tolalarni kimyoviy birikma yoki javobni o'z ichiga olgan hujayra orqali, masalan, dezinfektsiyalovchi yoki kislota bilan tortib olishdir. Ushbu materiallar har bir filamentning sirtini bosib chiqaradi yoki o'zgartiradi, bu sirt tolasi/matritsasini bog'lash uchun mavjud bo'lgan kenglikni oshiradi va karboksil kislotalar kabi reaktiv kimyoviy guruhlarni qo'shadi. Keyinchalik, o'lchamlar deb nomlanuvchi juda xususiy qoplamani qo'llang. Uglerod tolasining og'irligi bo'yicha 0,5% dan 5 gacha bo'lgan o'lcham uglerod tolalarini butun jarayon va jarayon davomida (masalan, to'quv) quruq mato va prepreg kabi assotsiatsiyalangan oraliq turdagi himoya qiladi. Hajmi qo'shimcha ravishda mono filamentlarni birga ushlab turadi, bu esa paxmoqni kesish, ishlov berish qobiliyatini yaxshilash va tolalar va shuning uchun matritsaning organik birikmasi orasidagi sirt kesish kuchini oshiradi.
Yuborilgan vaqt: 2018 yil 01-noyabr
-
WhatsApp onlayn chat!