碳纤维制造过程,碳纤维是怎么制造出来的
发表时间:2021-06-28 08:14:00 作者:admin 阅读数:788碳纤维是一种高性能材料,随着技术的不断升级,现在的碳纤维已经在众多行业与领域中得到了非常好的应用,那碳纤维是怎么生产的呢?如果不是在这个行业的话,可能就不会了解,我们知道金属材料是在石头或者地下物质中提炼出来,那我们的碳纤维材料也是从其他材料中提炼出来,东台智上网站的小编就通过本文来给大家说说其制造的过程。
碳纤维提炼的原材料有好几种,那采用比较多的是PAN基碳纤维,因为提炼出来的碳化收率相对更高些,我们现阶段的碳纤维材料中含碳量就是非常重要的指标,那这种原材料的碳纤维制作各种流程更容易控制和把控,就着重说说PAN基碳纤维的制作流程。
PAN基碳纤维制作流程主要分为四个步骤:拉丝、氧化、碳化、石墨化。
拉丝是把之前提炼出来的聚丙烯腈通过硝酸或者二甲基亚砜这样的水溶性溶剂混合成为纺丝液,然后通过纺丝的工艺获取到PAN原丝,这就是有关于拉丝的过程。
氧化是上一步获得的丝送入到预氧化处理设备然后先是在催化剂下进行空气氧化,再通过220-330℃下给到张力的情况下进行氧化,那会看到纤维颜色发变化,包括本身的丝内部的分子链发生变化,这整个过程会在氧化炉中进行。
碳化是氧化后的丝结果进一步的高温碳化,把丝转化为乱层结构的碳纤维,也使得纤维内部的碳含量变高,把内部的杂质去掉后,也就能够获得更高性能的纤维,比如T300或者T700碳纤维,就是里面碳含量不一定是一个很重要的区别。
石墨化使得碳化过程中乱层结构的纤维转化为石墨结构,会采用带电腐蚀来使得纤维丝束更好的吸收树脂,使得几千根纤维变成碳纤维网的过程。
这样就获得了我们常说的碳纤维,那通过石墨化以后的碳纤维性能更高,那这样获得的碳纤维再经过环氧树脂的浸渍处理就能够生产成为高性能的碳纤维制品,包括很多预浸料也是这样后续完成。这些便是有关于碳纤维制作过程的内容,我国虽然碳纤维技术起步不早,但是碳纤维技术发展很快,已经跟上美国、日本等国家的技术实力。
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