ווי צו מאַכן קאַרבאָן פיברע?

קאַרבאָן פיברע, צוזאַמענגעשטעלט פון קאָמבינאַציעס פון נישט-ענלעכע מאַטעריאַלן (פיברע און רעזין), זייער וועריאַביליטי, און דעריבער, פּאַסיקייט, זענען צענטראל צו זייער חן. ווי אַ מעטאַל ערזאַץ, קאַרבאָן פיברע קאָמפּאָזיטן צושטעלן צען מאָל די שטאַרקייט פון שטאָל. קאַרבאָן פיברע פּראָדוצירער שאַפֿן פּראָדוקטן וואָס זענען ענלעך אָבער נישט די זעלבע. קאַרבאָן פיברע ווערייִרט אין טענסאַל מאָדולוס (אָדער שטייפקייט באַשטימט ווי דעפאָרמאַציע אונטער שפּאַנונג) און טענסאַל, קאַמפּרעשאַן און מידקייט שטאַרקייט.

PAN-באזירטע קוילן פיברע איז היינט צוטאגס פאראן אין נידעריגע מאדולוס (ווייניקער ווי דרייסיק-צוויי מיליאן לבף/אינטש² אדער Msi), טראדיציאנעלע מאדולוס (33 ביז דרייסיק-זעקס Msi), מיטלערע מאדולוס (40 ביז פופציק Msi), הויכע מאדולוס (50 ביז זיבעציק Msi) און אולטרא-הויכע מאדולוס (70 ביז הונדערט-פערציק Msi).
אין פשוטסטע ווערטער, ווערט קוילן-פיבער געשאפן דורך איבערפירן ארגאנישע פארגייער-פיבער אין אן אינערטער אטמאספערע ביי טעמפעראטורן העכער ווי 1800°F (982.22°C). אבער, קוילן-פיבער פראדוקציע איז א פארגעשריטענע אונטערנעמונג.

קאַרבאָן פיברע

פּאָלימעריזאַציע און שפּינען

פּאָלימעריזאַציע

דער פּראָצעס הייבט זיך אָן מיט אַ כעמישער קאָמפּאָנענט פיטער מאַטעריאַל באַקאַנט ווי אַ פאָרגייער וואָס האָט די מאָלעקולאַרע רוקן-ביין פון דער פיברע. היינט, אַרום 100 פּראָצענט פון די טשאַד פיברע וואָס ווערט געשאַפֿן איז געמאַכט פון שטאָף אָדער פּעך-באַזירטע פאָרגייער, אָבער רובֿ דערפון קומט פון פּאָליאַקרילאָניטריל (PAN), געמאַכט פון ניטריט, און ניטריט קומט פון די אינדוסטריעלע כעמיקאַלן פּראָפּאַן און אַמאָניאַק.

טיפּישערװײַז הייבט זיך אָן די פֿאָרפֿאָרער פֿאָרמולאַציע מיט אַ פֿאַרבונדענער גראַד ניטריל פֿאַרבינדונג װאָס װערט פֿאַרבינדן אין אַ רעאַקטאָר מיט אַ פּלאַסטיזירטן אַקריליק קאָ מאָנאָמער און אַ קאַטאַליסט װי זויער, דיאָקסײַד, אויל פֿון וויטריאָל אָדער זויער. קאָנטינויִערלעכע פֿאַרבינדונג דערמעגלעכט די אינגרעדיענטן צו פֿאַרבינדן זיך, מאַכן זיכער קאָנסיסטענץ און ריינקייט, און אָנהייבן די פֿאָרמירונג פֿון פֿרײַע ראַדיקאַלן אין דער מאָלעקולאַרער סטרוקטור פֿון ניטריט. די מאָדיפֿיקאַציע רעזולטירט אין אַ כעמישער פּראָצעס, װאָס פּראָדוצירט לאַנגע קייט פּאָלימערן װאָס פֿאָרמען אַקריליק פֿײַבערס. דעטאַלן פֿון דעם כעמישן פּראָצעס, װי טעמפּעראַטור, אַטמאָספֿערע, ספּעציפֿישע קאָ מאָנאָמערן און קאַטאַליסטן, זענען פּראָפּריעטאַרי. נאָך װאַשן און טרוקענען, װערט דער ניטריט אין פּודער פֿאָרעם אויפֿגעלייזט אין אַ פֿאַרבונדענער גראַד אָרגאַנישער סאָלװענט װי דימעטיל סולפֿיד (DMSO), דימעטהילאַסעטאַמיד (DMAC) אָדער דימעטהילפֿאָרמאַמיד (DMF), אָדער אַ פֿאַרבונדענער גראַד פֿליסיקער סאָלװענט, װי אַטאָמישער נומער 30 קלאָריד און ראָדאַמין זאַלץ. אָרגאַנישע סאָלװענטן העלפֿן פֿאַרמײַדן שפּור מעטאַל פּאַרטיקל קאָנטאַמינאַציע, װאָס קען שאַטן די טערמישע אַעראָפֿילע סטאַביליטעט פֿון דעם פּראָצעס און פֿאַרלענגערן די היץ פאָרשטעלונג פֿון דער פֿאַרטיקער פֿײַבער. אין דעם בינע, איז די פּודער און סאָלװענט סאַספּענשאַן אָדער פֿאָרפֿאָרער "קאָוטינג" די קאָנסיסטענץ פֿון דעם סירופּ. די אויסוואַל פון סאָלווענט און דעריבער דער גראַד פון קאָנטראָל פון די שלעכטקייט פון דער קאָוטינג (דורך טיף פֿילטראַציע) איז קריטיש פֿאַר דעם הצלחה פון דער ווייַטער סטאַגע פון ​​פיברע פאָרמירונג.
שפּינען
PAN פֿאַזערס ווערן געשאַפֿן דורך אַ מעטאָדע גערופֿן נאַס שפּינען. די באַדעקונג ווערט אײַנגעטובלט אין אַ פֿליסיקער נאַטירלעכער פּראָצעס וואַנע און אויסגעפּרעסט דורך אַ לאָך אין אַ שפּינערעט געמאַכט פֿון ווערטפֿולן מאַטעריאַל. דער דורכגאַנג ווערט צוגעפּאַסט צו דער נויטיקער צאָל פֿילאַמענטן פֿון דער PAN פֿאַזער (למשל, 12,000 לעכער פֿון 12K קאַרבאָן פֿאַזער). די פֿאַרגלײַכלעך דיקע און שוואַכע נאַס געשפּונענע פֿאַזער ווערט געצויגן דורך אַ וואַל צו באַזײַטיקן איבעריקן אַגענט, דערנאָך געטריקנט און אויסגעצויגן צו פֿאַרבינדן די אָריענטאַציע פֿון דער PAN קאָמפּאָנענט. דאָ ווערט די פֿאָרעם און אינערלעכער קראָס-סעקשאַנאַל פֿון די פֿילאַמענטן באַשטימט דורך דער מאָס ווי דער אויסגעקליבענער סאָלווענט און אַגענט דורכדרינגען די פֿאָרגייער פֿאַזערס, די מאָס שפּאַנונג וואָס ווערט אָנגעווענדט, און אויך די פּק פֿאַרלענגערונג פֿון די פֿילאַמענטן. די לעצטע איז אייגענטום פֿון יעדן פּראָדוצירער. אַן אַלטערנאַטיוו צו נאַס שפּינען קען זײַן אַ געמישטע מעטאָדע גערופֿן טרוקן בלאַסטינג/נאַס שפּינען, וואָס ניצט אַ ווערטיקאַלע לופֿט-שפּאַלט צווישן די פֿאַזערס און דער נאַטירלעכער פּראָצעס וואַנע. דאָס פֿירט צו אַ גלאַטן קיילעכדיקן PAN פֿאַזער וואָס פֿאַרבעסערט די פֿאַזער/מאַטריץ ראָזין צובינד אין דעם קאָמפּאָזיט. דער לעצטער שריט אין דער פֿאָרמירונג פֿון PAN פּרעקורסאָר פֿאַזערס איז די נוצֿונג פֿון פֿאַרענדיקנדיקע אָילס צו פֿאַרהיטן וויסקאָזע פֿילאַמענטן פֿון זיך צוזאַמענקלעפּן. די ווײַסע PAN פֿאַזערס ווערן דערנאָך ווידער געטריקנט און אויפֿגעוויקלט אויף אַ שפּול.
קאַרבאָן פיברע אַקסאַדיישאַן אויוון

אָקסידאַציע און קאַרבאָניזאַציע

אָקסידאַציע

די שפּולן ווערן אַרײַנגעלאָדן אין קאָרב, און אין דער לענגסטער פּראָדוקציע, אָקסידאַציע־פֿאַזע, ווערן די PAN־פֿאַזערן דורכגעפֿירט אַ סעריע ספּעציעלע אויוון. איידער זיי גייען אַרײַן אין דעם הויפּט קיך־אַפּאַראַט, ווערן די PAN־פֿאַזערן באַרויִקט אין אַ שטריק אָדער בויגן באַקאַנט ווי אַ וואָרפּ. די טעמפּעראַטור אין דער קאַמער קען זײַן פֿון 392 °F (בערך 200 °C) ביז 572 °F (300 גראַד צעלזיוס).

כדי צו פארמיידן אנטלאפענע היץ-אויפהאלטונג (געשאצטע ענטהאלפי-אויפהאלטונג בעת אקסידאציע, אויסרעכענענדיג ביי 2,000 קדזש / קילאגראם, באוועגט די עכטע קאמין ריזיקע), ניצן קיך-אפלייענס פאבריקאנטן א פארשפרייטונג פון לופט-פלוסן צו העלפן פארשפרייטן היץ און קאנטראלירן טעמפעראטור. געטריבן דורך א ספעציפישן פארגייער כעמיקאל, איז די אקסידאציע צייט גאר אנדערש, אבער ליטלער שאצט אז די 24K שטראם וועט ווערן געטוישט מיט א שנעלקייט פון בערך 43 פיס פער 13 מעטער פער מינוט אויף א גרויסער ליניע מיט פארשידענע אקסידאציע אויוון. צום סוף, די פארענדערטע (שטאביליזירטע) PAN פיבערס אנטהאלטן פון בערך 500סט ביז בערך 65סט קוילן-מאלעקולן, מיט די איבעריגע זייענדיג גאז, א געמיש פון אטאם נומער 7 און O.
קאַרבאָניזאַציע
קאַרבאָניזאַציע פּאַסירט בעת אַן אינערטער (זויערשטאָף-פֿרײַער) אַטמאָספֿערע אין אַ סעריע ספּעציעל-געמאַכטע אויוון, וואָס טרעטן נאָך טרעטן פֿאַרגרעסערן די פּראָצעס טעמפּעראַטור. בײַם וואַסער-קערפּער און אַרויסגאַנג פֿון יעדער קאַמער, פֿאַרהיט די פֿאַרבעסערונג-קאַמער אָ₂ אַרײַנדרינגען, ווײַל יעדע אָ₂ מאָלעקול וואָס גייט דורך דעם קיך-אַפּאַראַט נעמט אַוועק אַ ביסל פֿון די פֿײַבערס. דאָס קען פֿאַרהיטן דעם פֿאַרלוסט פֿון קוילן-שטאָף וואָס ווערט געשאַפֿן בײַ אַזאַ היץ. אָן אָ₂, ווערן בלויז נישט-קוילן-שטאָף מאָלעקולן, צוזאַמען מיט פֿאַרבינדונגען און אַנדערע פֿליכטיקע אָרגאַנישע פֿאַרבינדונגען (סטאַביליזירט בײַ אַ גראַד פֿון 40 ביז 80 פּיפּיעם) און פּאַרטיקולאַטן (ווי טיילווײַז אָפּגעלייגטע פֿײַבער-פֿראַגמענטן), אַוועקגענומען און אַרויסגעלאָזט פֿון דעם קיך-אַפּאַראַט פֿאַר נאָך-באַהאַנדלונג אין אַן עקאָלאָגיש קאָנטראָלירטן אויוון. קאַרבאָניזאַציע הייבט זיך אָן אין אַ טעמפּעראַטור-קאַמער, פֿון 1292 °F (בערך 700 °C) ביז 1472 °F (700 °C ביז 800 °C) און ענדיקט זיך אין אַ היץ-קאַמער בײַ 2192 °F (בערך 1,200 °C) ביז 2732 °F (בערך 1,500 °C). 1500°C). די צאָל קאַמערן ווערט באַשטימט דורך דעם מאָדולוס וואָס איז נויטיק אין דער קוילן־פֿאַזער; דער פֿאַרגלייכנסווערט הויכער פּרייז פֿון די הויך און אוממעסיקע הויך מאָדולוס קוילן־פֿאַזערס איז טיילווייז צוליב דער קאָנטיניואַנס און טעמפּעראַטור וואָס דאַרף דערגרייכט ווערן דורך דעם היץ־אויוון. כאָטש די קאָנטיניואַנס איז אייגענע און יעדער קוילן־פֿאַזער גראַד איז אַנדערש, ווערט די אָקסידאַציע־קאָנטיניואַנס באַרעכנט אין שעה, אָבער די קאַרבאָניזאַציע־ראַטע ווערט פֿאַרקלענערט מיט אַ גרויסער אָרדענונג אין מינוט. אַמאָל די פֿאַזער טוישט צושטאַנד, פֿאַרקלענערט זי וואָג און באַנד, פֿאַרקירצט די לענג מיט פֿינף ביז הונדערט פּראָצענט, און פֿאַרקלענערט דעם דיאַמעטער. אין פאַקט, די קאָנווערסיע־קוואַנטיטאַטיווע באַציִונג פֿון דעם PAN־פֿאָרגייער צום PAN־קוילן־פֿאַזער איז בערך 2:1 און די פֿאַרשייב־פֿעיִקייט איז קלענער ווי צוויי — דאָס הייסט, ווייניקער מאַטעריאַל גייט אַרײַן אין דעם פּראָצעס. די מעטאָדאָלאָגיע פֿאַרבינדט O2־מאָלעקולן פֿון דער לופֿט מיט PAN־פֿאַזערס אין דער וואָרפּ און איניציאירט קראָס־לינקינג פֿון די פֿאַרבונדענע קייטן. דאָס פֿאַרגרעסערט די פֿאַזער־געדיכטקייט פֿון ~1.18 ג/קוביק סענטימעטער ביז 1.38 ג/קוביק סענטימעטער.
קאַרבאָן פיברע קאַרבאָניזאַציע

ייבערפלאַך באַהאַנדלונג און סייזינג

ייבערפלאַך באַהאַנדלונג און סייזינג
דער נעקסטער שריט איז וויכטיג פאר די פיברע פאָרשטעלונג, און חוץ די פאָרגייער, עס אונטערשיידט בעסטן איין סאַפּלייער'ס פּראָדוקט פון קאָנקורענט'ס פּראָדוקט. די אַדכיזשאַן צווישן די מאַטריץ אָרגאַנישע קאַמפּאַונד און דעריבער די טשאַד פיבערס זענען וויכטיג פֿאַר פארשטארקן די קאָמפּאָזיט; איבער די טשאַד פיברע פּראָדוקציע פּראָצעס, ווערט דורכגעפירט אַן אויבערפלאַך באַהאַנדלונג צו פארשטארקן די אַדכיזשאַן.

פּראָדוצירער נוצן גאָר אַנדערע באַהאַנדלונג וועגן, אָבער די סטאַנדאַרט טעכניק איז צו ציען די פֿײַבערס דורך פֿאַרבונדענע כעמיע אָדער צעל וואָס כּולל די לייזונג, ווי דיסינפעקטאַנט אָדער זויער. די מאַטעריאַלן דרוקן אָדער טוישן די ייבערפלאַך פון יעדן פֿילאַמענט, וואָס וועט פאַרגרעסערן די פאַרגרעסערונג בנימצא פֿאַר ייבערפלאַך פֿײַבער/מאַטריץ פֿאַרבינדונג און לייגן צו רעאַקטיווע כעמישע גרופּעס ווי קאַרבאָקסיל זויערן. דערנאָך, צולייגן אַ זייער פּראַפּריעטאַרי קאָוטינג גערופן לייַערס. ביי 0.5% צו 5 לויט וואָג פון די טשאַד פֿײַבער, די לייַער דעקט די טשאַד פֿײַבערס אין פֿאַרבונדענע ינטערמידייט פאָרעם, ווי אַ טרוקן שטאָף און אַ פּרעפּרעג, בעשאַס פּראָצעס און פּראָצעס (למשל, וועבן). לייַער אויך האלט די מאָנאָ פֿילאַמענטן צוזאַמען צו רעדוצירן פּוך, פֿאַרבעסערן פּראָצעס קאַפּאַציטעט און פאַרגרעסערן ייבערפלאַך שער שטאַרקייַט צווישן די פֿײַבערס און די מאַטריץ אָרגאַניק קאַמפּאַונד.

פּאָסט צייט: 1טן נאוועמבער 2018
וואַטסאַפּ אָנליין שמועס!