OEM 3K Углеродные волоконные трубы Диаметр 27mm 29mm 30mm 32mm 45mm 50mm

Характер продукции

OEM Диаметр 27mm 29mm 30mm 32mm 45mm 50mm 3K Углеродные волокна трубы

Как изготавливается углеродное волокно?

Около 90% производимых углеродных волокон изготавливается из полиакрилонитрила (PAN).Остальные 10% изготавливаются из района или петролиевой смолы.Все эти материалы являются органическими полимерами, характеризующимися длинными цепями молекул, связанных атомами углерода.Точный состав каждого прекурсора варьируется от компании к компании и обычно считается коммерческой тайной.

В процессе изготовления используются различные газы и жидкости, некоторые из которых реагируют с волокном для достижения определенного эффекта.Другие материалы предназначены для того, чтобы не реагировать или предотвращать определенные реакции с волокномКак и в случае с прекурсорами, точные составы многих из этих технологических материалов являются частными.

Процесс изготовления углеродных волокон частично химический и частично механический.Прекурсор втягивается в длинные нити или волокна, а затем нагревается до очень высокой температуры, не позволяя ему вступать в контакт с кислородомВместо этого высокая температура заставляет атомы в волокне сильно вибрировать, пока большинство атомов не углерода не будут вытеснены.Этот процесс называется карбонизацией и оставляет волокно, состоящее из длинных, плотно переплетенные цепочки атомов углерода с несколькими атомами, не являющимися углеродом.

Стабилизация

Прежде чем волокна будут углеродистыми, они должны быть химически изменены, чтобы преобразовать их линейную атомную связь в более стабильную тепловую связь.Это достигается путем нагревания волокон в воздухе до 200-300°С в течение 30-120 минут.Это приводит к тому, что волокна подбирают молекулы кислорода из воздуха и перестраивают их атомные связи.некоторые из которых происходят одновременноПроцесс стабилизации использует различное оборудование и методы.волокна протягиваются через серию нагретых камерВ других волокна проходят через горячие ролики и через слои свободных материалов, подвешенных в суспензии потоком горячего воздуха.Некоторые процессы используют нагретый воздух, смешанный с определенными газами, которые химически ускоряют стабилизацию.

Карбонизация

После того, как волокна стабилизируются, их несколько минут нагревают до температуры от 1000 до 3000 градусов по Цельсию в печи, наполненной газовой смесью, не содержащей кислорода.Отсутствие кислорода предотвращает сгорание волокон при очень высоких температурах.Давление газа внутри печи поддерживается выше давления воздуха снаружи, а точки, где волокна входят и выходят из печи, запечатаны, чтобы не допустить попадания кислорода.Когда волокна нагреваются, они начинают терять свои не углеродные атомы, плюс несколько атомов углерода, в виде различных газов, включая водяной пар, аммиак, окись углерода, диоксид углерода, водород, азот и другие.Поскольку атомы, не являющиеся углеродом, вытесняются, оставшиеся атомы углерода образуют плотно связанные кристаллы углерода, которые выровнены более или менее параллельно длинной оси волокна.две печи, работающие при двух разных температурах, используются для лучшего контроля скорости нагрева во время карбонизации.

Обработка поверхности

После карбонизации волокна имеют поверхность, которая плохо связывается с эпоксидами и другими материалами, используемыми в композитных материалах.их поверхность слегка окисленаДобавление атомов кислорода к поверхности обеспечивает лучшие химические свойства связывания, а также гравирует и грубости поверхности для лучших механических свойств связывания.Окисление может быть достигнуто путем погружения волокон в различные газы, такие как воздух, углекислого газа или озона; или в различных жидкостях, таких как гипохлорит натрия или азотная кислота.Волокна также могут быть покрыты электролитическим способом, сделав волокна положительным терминалом в ванне, заполненной различными электропроводящими материаламиПроцесс обработки поверхности должен быть тщательно контролирован, чтобы избежать образования крошечных дефектов поверхности, таких как ямы, которые могут вызвать отказ волокна.

Размеры

После обработки поверхности волокна покрывают покрытием, чтобы защитить их от повреждений во время обмотки или ткачества.Материалы покрытия выбираются совместимыми с клеем, используемым для формирования композитных материалов.Типичными материалами покрытия являются эпоксид, полиэстер, нейлон, уретан и другие.

Затем, загрузив катушки в прядильную машину, волокна скручивают в пряжу разного размера.