一文看懂碳纖維是如何被生產(chǎn)出來

日期:2023-07-04 14:16閱讀次數(shù):

  碳纖維材料被稱為材料界的黑色黃金,具有了非常高的力學(xué)性能以及化學(xué)性能,整個的價格也相對應(yīng)的比較高,那碳纖維材料是怎么生產(chǎn)出來的呢?都有哪些生產(chǎn)步驟呢?本文就跟著威盛新材的小編來看看。

碳纖維材料紋路
(碳纖維)

  碳纖維整個的含碳量非常的高,內(nèi)部的含碳量達(dá)到93%以上,一些高性能的碳纖維絲束的含碳量達(dá)到95%以上,整個的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈也分為了上游跟下游,上游就是本文我們要說到的碳纖維原材料的提煉,到性能的研發(fā);那下游則是碳纖維制品的應(yīng)用,威盛新材生產(chǎn)的碳纖維制品就屬于下游的區(qū)域。整個的碳纖維絲束提煉出來的步驟流程是拉絲、牽伸、氧化、碳化、石墨化。

  1.拉絲,碳纖維應(yīng)用比較多的就是聚丙烯腈材料,那是先把原材料分離成為纖維,也就是通過設(shè)備拉出絲的過程,那在這個的過程中,是通過紡絲液跟凝固液不斷的傳遞傳熱,從而變成凝膠狀的絲。

  2.牽伸,牽伸是把獲得的碳絲再經(jīng)過100-300攝氏度下進(jìn)行通過牽伸使得PAN纖維更細(xì)長,形成高模量的材料,那這里面是通過送絲架濕熱預(yù)牽伸。

  3.氧化,牽伸完成后,如果不進(jìn)行氧化穩(wěn)定的話,結(jié)構(gòu)微信不好,那是需要通過400度加熱氧化的方法使熱塑性PAN線形大分子鏈轉(zhuǎn)化為非塑性耐熱梯形結(jié)構(gòu),使其在高溫下不熔不燃,保持纖維形態(tài),熱力學(xué)處于穩(wěn)定狀態(tài)。氧化這里面還有預(yù)氧化,并且是多個不同溫度的預(yù)氧化爐群,采用不同梯度的溫度烤化后,才會形成氧化纖維即預(yù)氧絲。

  4.碳化,氧化完成后,纖維內(nèi)部還有雜志,那這個時候需要保證整個的纖維內(nèi)都是以碳原子為主,這個時候就需要碳化的過程,需要在1000-2000攝氏度下處理,使得內(nèi)部非碳元素祛除,保證整個的纖維內(nèi)部碳原子含量超過90%。

  5.石墨化,這個石墨化的話,主要就是溫度更高,把纖維內(nèi)部還沒定型的分子原子,變成三維三維石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化,是提高碳纖維模量的主要技術(shù)措施。碳纖維再經(jīng)過最終的表面處理上漿、干燥等工藝得到碳纖維成品

  這樣也就完成了碳纖維材料的整個的生產(chǎn),那因?yàn)閲馓祭w維研發(fā)更高,所以技術(shù)也更先進(jìn),那這導(dǎo)致了高性能碳纖維材料更多的還是要進(jìn)口,伴隨著現(xiàn)在國產(chǎn)碳纖維T1100的完成生產(chǎn),我國也成為了碳纖維技術(shù)的領(lǐng)先國際,那碳纖維原絲的生產(chǎn),整個的工藝還是比較復(fù)雜,每一道程序都是要精確控制,因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)問題就會影響到最后的產(chǎn)品質(zhì)量。推薦閱讀:碳纖維產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢

  這樣一整個下來,也就能夠很好的生產(chǎn)出了碳纖維材料,再被下游廠家進(jìn)行生產(chǎn),威盛新材就是一家專業(yè)從事碳纖維制品的廠家,有著豐富生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),從事碳纖維制品的生產(chǎn)和加工,成型設(shè)備齊全、加工機(jī)器也完善,能夠完成多種型號的碳纖維產(chǎn)品的生產(chǎn),按圖紙定制生產(chǎn)。生產(chǎn)的碳纖維板產(chǎn)品也遠(yuǎn)銷多行業(yè),受到一致的認(rèn)可與好評。

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