Sợi carbon, bao gồm các tổ hợp vật liệu không giống nhau (sợi và nhựa), tính biến đổi của chúng, và do đó, khả năng tùy chỉnh, là yếu tố chính tạo nên sức hấp dẫn của chúng. Là vật liệu thay thế kim loại, vật liệu composite sợi carbon có độ bền gấp mười lần thép. Các nhà sản xuất sợi carbon tạo ra sản phẩm có độ bền tương tự nhưng không giống hệt nhau. Sợi carbon thay đổi về mô đun kéo (hoặc độ cứng được xác định là biến dạng dưới ứng suất) và độ bền kéo, nén và mỏi
Ngày nay, sợi carbon gốc PAN có thể đạt được ở mô đun thấp (dưới 32 triệu lbf/in² hoặc Msi), mô đun thông thường (33 đến 36 Msi), mô đun trung gian (40 đến 50 Msi), mô đun cao (50 đến 70 Msi) và mô đun cực cao (70 đến 140 Msi).
Nói một cách đơn giản nhất, sợi carbon được tạo ra bằng cách chuyển sợi tiền chất hữu cơ liên kết trong môi trường trơ ở nhiệt độ cao hơn 1800°F (982,22 °C). Tuy nhiên, sản xuất sợi carbon có thể là một hoạt động tiên tiến.

Trùng hợp và kéo sợi
Trùng hợp
Quá trình này bắt đầu bằng một hợp chất hóa học được gọi là tiền chất có xương sống phân tử của sợi. Ngày nay, khoảng 100 phần trăm sợi carbon được tạo ra được tạo ra từ vải hoặc tiền chất gốc nhựa đường, tuy nhiên phần lớn đến từ polyacrylonitrile (PAN), được sản xuất từ nitrit, và nitrit đến từ các hóa chất công nghiệp propan và amoniac.

Quá trình oxy hóa và cacbon hóa
Sự oxy hóa
Những ống chỉ này được đưa vào giỏ, và trong giai đoạn sản xuất, oxy hóa lâu nhất, sợi PAN được đưa qua một loạt các lò chuyên dụng. Trước khi đi vào thiết bị nhà bếp chính, các sợi PAN được làm mềm thành một sợi hoặc tấm được gọi là sợi dọc. Nhiệt độ buồng dao động từ 392 °F (khoảng 200 °C) đến 572 °F (300 độ C).

Xử lý bề mặt và định cỡ
Xử lý bề mặt và định cỡ
Bước tiếp theo là thiết yếu đối với hiệu suất sợi, và ngoài các tiền chất, nó phân biệt tốt nhất sản phẩm của một nhà cung cấp với sản phẩm của đối thủ cạnh tranh. Độ bám dính giữa hợp chất hữu cơ nền và do đó các sợi carbon là thiết yếu để gia cố vật liệu composite; trong suốt quá trình sản xuất sợi carbon, một quá trình xử lý bề mặt được thực hiện để tăng cường độ bám dính này.
Thời gian đăng: 01-11-2018