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碳纤维的制造流程

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2020-03-30【

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碳纤维的制造流程

  市场上90%的碳纤维以聚丙烯腈为原料,剩下的10%则是人造丝或石油沥青,它们有一个独特的特点,就是含碳量十分高。在制造的进程中,还会利用到一些气体或液体,它们能与碳纤维产生反应以达到特定的后果。本文以聚丙烯腈基碳纤维为例介绍一下它的制造流程。

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纺丝
先将聚丙烯腈与其它树脂混淆,例如甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸甲酯并加入一定的催化剂让它们产生化学反应。碳纤维复合材料经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。反应结束后将它们用不同的方法纺成丝线。纺纱的时候也要加入特定的化学物品。
牢固
在碳化之间先要牢固一下它的化学机能,这个步骤通过加热实现。碳纤维制品拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。将纤维在空气中加热30~120分钟,温度约200℃~300℃,使得原子键模式从新排列,出去氧分子。看似简单的进程事实上很庞杂,很多因素都要精巧把持。 内容来自123456
碳化跟石墨化
碳化是将纤维加热到1000℃左右,去除里面的非碳原子,让纯度进步,石墨化则是加热到2000℃左右,进一步进步碳原子的含量。碳纤维制品拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。最后纤维的含碳量能达到95%左右。
名义处理
石墨化后,纤维的名义不能很好与环氧树脂或其它资料结合,所以还要经过一些化学处理,增加名义的毛糙度。为了避免纤维在编织或环绕的进程中受损,还能在名义施胶,起维护作用。 本文来自123
制造实现后的碳纤维,须要经过一定的品质检测,常见的纤维测试包含密度、强度、拉伸模量、施胶量、耐高温水平以及其它。为了避免麻烦,在制造的时候各项数据就要严格监控,包含时光、温度、气流、跟化学成分,使生产出来的产品德量更好。另外,碳纤维粉尘可能会引起皮肤过敏,吸入肺部的话无奈排出,所以操作的时候一定要戴上护目镜、手套、口罩,穿工作服。


 
 

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