Tìm Hiểu Sợi Carbon Là Gì ? Quy Trình Sản Xuất, Phân Loại Sợi Carbon

      100
*

*

*
*

Hỗ trợ trực tuyến

*
Hỗ trợ qua Yahoo
*
Hỗ trợ qua Skype
*
*

*

Sợi cacbon là vật tư bao gồm chất lượng độ bền rất cao, là loại gai đựng ít nhất 90% nguyên ổn tử cacbon được điều hành và kiểm soát nghiêm ngặt vào quá trình nhiệt độ phân gai nguyên vật liệu ban đầu. Còn tua graphite là sợi có bên trên 99% nguyên tố cacbon. Có các các loại tua khác nhau dùng làm cho vật liệu tiếp tế tua cacbon nlỗi tua polyacrylonitrile (PAN), gai xenlulo (viscose rayon, cotton), dầu lửa, than đá hoặc một số một số loại gai phenolic.


Sợi cacbon đã có được tmùi hương mại tự 1960 vào hàng không, không quân cùng các hưởng thụ vận dụng vật tư dịu. Hiện giờ, sợi cacbon được vận dụng thoáng rộng vào mặt hàng không, vui chơi giải trí, công nghiệp cùng giao thông vận tải, composite. Composite sợi cacbon là buổi tối ưu về chất lượng độ bền, độ cứng, vơi cùng kháng nứt, ánh nắng mặt trời cao, trơ chất hóa học, bớt xóc.

Bạn đang xem: Tìm Hiểu Sợi Carbon Là Gì ? Quy Trình Sản Xuất, Phân Loại Sợi Carbon

1. Lượng tua cacbon dùng trong composite

Năm
Kân hận lượng (pound)
1992 13.000.812
1993 14.598.544
1994 17.425.452
1995 19.714.671
1996 trăng tròn.672.741
1997 25.900.000

Lúc bấy giờ, Mỹ thực hiện ngay sát 60% sản lượng tua cacbon cùng Nhật chế tạo ra gần một nửa sản lượng sợi cacbon bên trên toàn trái đất, lớn nhất là Toray Industries, trong số đó tua cacbon Pitch hầu như cung cấp sinh sống Nhật.2. Sản xuất Sợi cacbon được cung cấp bằng phương pháp nhiệt phân có kiểm soát điều hành những sợi hữu cơ đang lựa chọn trên nhằm mục đích một số loại oxy, nitơ, hydro nhằm sản xuất thành sợi cacbon. Cơ tính gai cacbon càng cao Khi tăng cấu tạo tinc thể với cường độ lý thuyết tua, cũng tương tự giảm các tàn tật bên trên gai. Cách tốt nhất để sở hữu được gai cacbon kim chỉ nan cao là lựa chọn sợi nguyên liệu lý thuyết cao, kế tiếp gia hạn mức độ định hướng này vào quy trình ổn định cùng cacbon hóa.3. Phân loại tua cacbon Dựa vào nguyên vật liệu tua ban đầu:- Sợi cacbon PAN- Sợi cabon Pitch- Sợi cabon Rayon a. Sợi cacbon PAN: vấn đề gửi trường đoản cú gai PAN thành sợi cacbon qua 3 quy trình chính: • Ổn định oxy hóa: gai PAN được kéo căng với lão hóa mặt khác ở ánh sáng 200 - 300°C, chuyển gai PAN vật liệu bằng nhựa nhiệt độ dẻo sang trọng dạng tất cả kết cấu tái diễn tuy thế không còn tính chất vật liệu nhựa sức nóng dẻo. • Cacbon hóa: sau thời điểm lão hóa, gai được cacbon hóa sống 1000°C, không nên kéo căng vào môi trường thiên nhiên khí hiếm vài giờ. Trong quá trình này, phần lớn nguim tố chưa hẳn cacbon bị tách bóc ra và bay khá nhằm hiện ra sợi cacbon, bây giờ khối lượng chỉ từ 1/2 so với trọng lượng gai PAN ban sơ. • Graphite hóa: sợi được xử trí nhiệt độ 1500 - 3000°C đang nâng cao đơn lẻ từ, cường độ lý thuyết của tinh thể. b. Sợi cacbon Rayon • Ổn định: là 1 trong quy trình oxy hóa xảy ra theo những bước: ♦ Nhiệt độ 25 - 150°C: khử thứ lý nước . ♦ Nhiệt độ 150 - 240°C: khử nước trong phân tứ xenlulo ♦ Nhiệt độ 240 - 400°C: tách bóc links vòng thơm, giảm những links eter với một trong những link C-C theo lý lẽ cội tự do. • Cácbon hóa: nhiệt độ 400 - 700°C, lượng cacbon còn lại vẫn chuyển thành lớp tương tự graphite. • Graphite hóa: ánh sáng 700 - 2700°C, kéo căng tạo ra tua tất cả mođun cao vì chưng kim chỉ nan tốt theo chiều dọc. c. Sợi cacbon Pitch (tự khí đốt, than đá) • Chuẩn bị ngulặng liệu: kiểm soát và điều chỉnh trọng lượng phân tử, độ nhớt, lý thuyết kết. • Kéo tua với xe sơi: pitch được đưa thành gai, một vài vẫn có sẽ gồm sắp xếp thẳng sản phẩm, kim chỉ nan. • Ổn định: bảo trì hình dáng sợi Khi sức nóng phân, ánh sáng 250 - 400°C. • Cacbon hóa: ánh sáng cacbon hóa 1000 - 1500°C4. Tại sao gai cacbon nhẹ cùng bền? Sợi cacbon được tạo thành từ hầu hết ngulặng tố cacbon (hơn 90%) và các nguyên tố cacbon này nhẹ hơn nguim tố sắt kẽm kim loại. Klặng cương, than củi, than hoạt tính cùng graphite (than chì) đều được cấu thành trường đoản cú mọi nguyên ổn tử cacbon với sợi cacbon cũng ở trong nhóm này cùng bao gồm tính chất như thể klặng cương cứng. Kim cương cứng là vật liệu cứng với bền duy nhất trong những lúc graphite mềm với trơn tuột. Sự khác biệt này là vì kết cấu tinc thể không giống nhau. Than củi mượt là do cấu trúc tinh thể bố trí không áp theo lẻ tẻ từ trong những lúc cấu trúc tinch thể kim cưng cửng rất lẻ loi trường đoản cú với đồng mọi nên bền theo thời gian. Kyên cương cứng tất cả cấu trúc cacbon 3 chiều, gai cacbon bao gồm kết cấu mạng lưới 2D cùng với các ngulặng tố cacbon bố trí lẻ loi trường đoản cú thẳng hàng với quấn đem nhau. Tóm lại, tua cacbon bền lúc nó ít lẫn những nguyên tố không giống cùng bố trí lẻ loi tự.

Xem thêm: “Số Th Là Gì - Tìm Hiểu Ý Nghĩa Logo Th True Milk

5. Sự không giống nhau thân cacbon với những vật tư cacbon khác Cả tua cacbon cùng than củi các thuộc nhóm vật liệu cacbon. cả hai có cấu tạo tinh thể của graphite mà lại chưa có người yêu từ bỏ sắp xếp cùng phương pháp thu xếp trực tiếp mặt hàng tương đối khác nhau. Với sợi cacbon, nguim tử cacbon thu xếp trực tiếp hàng với trơ trẽn từ bỏ, tạo nên thành kết cấu phương diện lưới, các lớp xếp ck cùng quấn vào nhau. trong khi than củi, lớp cấu trúc này vô đánh giá, ko riêng biệt từ bỏ và ko quấn lấy nhau buộc phải vật tư này có thời gian chịu đựng tốt rộng. Graphite cũng có kết cấu như thể than củi tuy vậy sắp xếp tất cả đơn chiếc trường đoản cú hơn. Graphite tự nhiên đa số được cung cấp nghỉ ngơi Trung Quốc. Ấn Độ.6. Tính hóa học và áp dụng của sợi cacbon PAN cùng sợi PITCH Sợi cacbon PAN là 1 trong những kân hận tập đúng theo của gai tiếp tục (sợi đơn), 2 lần bán kính 5 - 7 micron và tỷ trọng 1.74 - 1.95 g/cm3. Sản phẩm tập thích hợp nhiều loại sợi đối kháng khác nhau chế tác thành bó sợi nhỏng 1K (1000 filaments), 3K (3000 filaments), 6K (6000 filaments), 12K (12000 filaments) và 24K (24000 filaments được ứng dụng thiết yếu trong lĩnh vực mặt hàng không, thể dục thể thao vày tỷ trọng thấp, chất lượng độ bền kéo với mođul bọn hồi cực cao. Sợi cacbon PAN vào vai trò chủ yếu sợi cacbon trên Thị trường, nhiều loại bó gai dày (bên trên 40K) hoặc loại có chất lượng độ bền kéo rẻ hơn chủ yếu áp dụng trong công nghiệp. Sợi cacbon PAN phân một số loại theo mođun đàn hồi: mođun lũ hồi tiêu chuẩn chỉnh (-240 MPa), mođun đàn hồi trung gian (-300MPa) cùng mođun đàn hồi cao (-350MPa) Sợi carbon PITCH tất cả nhì loại: gai liên tiếp và không tiếp tục tương ứng quá trình xe pháo tua. Sợi cacbon PITCH cũng rất được phân nhiều loại thành một số loại đẳng phía (graphite hóa nghiêm ngặt) với loại bất đẳng hướng (graphite hóa dễ dàng). Loại gai cacbon PITCH đẳng hướng thường xuyên là sợi ko tiếp tục, đường kính 12-18 micron, tỷ trọng 1.6 g/cm3 và gồm mođun phải chăng (-40 GPa), độ bền cùng tính dẫn sức nóng rẻ do sự định hướng với kết tinc tốt của các nguyên ổn tố cacbon. Với Ngân sách chi tiêu cạnh tranh, tua cacbon PITCH đẳng hướng được áp dụng rộng thoải mái vào công nghiệp trọng lượng nhẹ, định hình Hóa chất. kháng sức nóng với phòng mài mòn. Mặt khác, sợi cacbon PITCH ko đẳng phía được coi như nhỏng sợi cacbon PITCH pha trung gian, thường xuyên là gai liên tiếp, đường kính 7- 10 micron. tỷ trọng 1.7 - 2.2 g/cm3. Các chuẩn tua này là 1K. 2K. 3K. 6K cùng 12K. mođun bọn hồi tốt trường đoản cú 6 GPa cho tới 953 GPa trong những lúc sợi cacbon PAN cấp thiết dành được cực hiếm này. Loại gồm mođun lũ hồi cao (bên trên 350 MPa) có tác dụng gia công tốt nhất vì chất lượng độ bền kéo cao (rộng 2.5 GPa) cùng ứng dụng rộng rãi vào công nghiệp, thể dục vì độ cứng cao hơn nữa sắt với trọng lượng nhẹ (khối lượng nhẹ hơn 50% đối với sắt). Loại tua cacbon bao gồm mođun bọn hồi cực cao ( trên 600 GPa) tất cả độ cứng rất lớn. dẫn sức nóng tương đương hoặc cao hơn nữa kim loại cùng dịu.7. Sợi carbon có tái chế được không? Trong thời điểm này xay sản phẩm composite tua carbon thành bột độn vào mặt hàng mới toanh nhằm mục tiêu áp dụng chính sách ưu đãi giảm giá thành với bớt hiện tượng lạ oxy hóa. Ngoài ra, phương pháp nhiệt độ phân sản phẩm composite tua cacbon đang dần nghiên cứu và phân tích.