Fibra carbonis, quae rex novarum materiarum saeculo vicesimo secundo appellatus est, in materiis margarita clara est.Fibra carbonis (CF) est quaedam fibra inorganica cum plus 90% contento carbonii.Fibrae organicae (viscosae subnixae, picis innixae, fibrae polyacrylonitriles innixae, etc.) pyrolyzantur et carbonizatae ad caliditatem aristam carbonis formandam.
Sicut nova generatio fibris aucti, fibra carbonis optimas proprietates mechanicas et chemicas habet.Non solum proprietates materiae carbonis insitas habet, sed etiam mollitiem et processibilitatem fibrarum textilium habet.Ideo late in aerospace, industria, instrumento, vectura, ludis et in agris otiosis usurpatur
Pondus leve: ut opportuna materia nova cum praestanti observantia, densitas fibri carbonii fere eadem est ac magnesii et berylli, minor 1/4 illius ferri.Fibra carbonis composita utens ut structuralis materia pondus structurae per 30% - 40% minuere potest.
Roboris altus et altus modulus: vis specificae fibrarum carbonis 5 partibus altior quam ferrea et 4plo altior quam aluminii mixturae;Modulus specificus 1.3-12.3 temporibus aliarum materiarum structurarum.
Dilatatio parva coefficientis: expansio scelerisque coëfficientis maxime carbonis fibrarum negativa est in cella temperie, 0 ad 200-400 ℃, et tantum 1.5 ad minus quam 1000 10-6/K, non facile dilatare et deformare ob altam operationem. tortor.
Resistentia chemica corrosio bona: fibra carbonis altum est purissimum carbonis contentum, et carbo est unum ex elementis chemicis firmissimis, inde in sua ipsa stabilitate in acido et alcali ambitu, quod fieri potest in omnes species chemicae anti-corrosionis.
Fortis defatigatio resistentia: structura fibri carbonii stabilis est.Secundum statisticam retis polymerorum, post decies cyclos defatigationis accentus test, vis retentionis compositae adhuc 60%, dum ferri 40% est, aluminium 30% est, et fibra vitrea plus quam plastica roboratur. % - 25%.
Fibra carbonis composita est re- firmatio fibri carbonii.Etsi fibra carbonis sola adhiberi potest et functionem specificam ludere, tamen materia fragilis est.Solum cum matrice cum materia componitur ut fibram carbonii compositam formet, potest melius ludere suis proprietatibus mechanicis et oneribus ferre.
Carbones fibrae secundum diversas dimensiones distingui possunt, ut genus praecursoris, methodus et effectus fabricandi
Secundum genus praecursoris: polyacrylonitrile innititur, pice subnixa (isotropica, mesophase);Basis viscosa (basis cellulosa, basi rayon).Inter eos, polyacrylonitrile (Pan) fundatum fibra carbonis locum amet occupat, eiusque output rationes plus quam 90% totius fibri carbonii, dum viscosus fibrarum carbonii rationem minus quam 1% innititur.
Secundum conditiones et methodos fabricandis: fibra carbonis (800-1600 ℃), fibra graphita (2000-3000 ℃), fibra carbonis reducitur, vapor fibra carbonis crevit.
Secundum proprietates mechanicas, dividi potest in genus generale et genus magni operis: robur generale fibrarum carbonii circa 1000MPa est, et modulus circa 100GPa;Princeps effectus typus dividi potest in genus fortitudinis altum (robur 2000mPa, modulum 250gpa) et exemplar altum (modulum 300gpa vel plus), inter quos maior vis quam 4000mpa vocatur etiam genus virium ultra-altum, et modulus maior quam 450gpa est. vocavit ultra alta exemplar.
Secundum stuppae magnitudinem, dividi potest in stuppam parvam et stuppam magnam: stimulum carbonis fibra parva maxime in initio 1K, 3K et 6K est, et paulatim in 12K et 24K exculta, quae maxime in aerospace, ludis adhibentur. et otia campis.Carbones fibrae supra 48K solent vocari fibrae carbones stuppae magnae, inclusae 48K, 60K, 80K, etc., quae maxime in agris industrialibus adhibentur.
Roboris tensilis et modulus distrahens sunt duo indices principales ad aestimandas proprietates fibri carbonii.Hoc fundatum est, Sina vexillum nationale pro PAN fundatum fibri carbonii (GB / t26752-2011) anno 2011 promulgavit. Eodem tempore, ob absolutam principalem utilitatem Toray in industria fibri carbonii globalis, plerique domestici artifices etiam vexillum classificationis Toray adoptaverunt. ut referatur.
1.2 alta claustris ferant pretii alta addita.Processus melioris et effectionis massae intellegens signanter minuere sumptus et augere efficientiam potest
1.2.1 technicum impedimentum industriae altum est, productio praecursoris nucleus est, et carbonization et oxidatio clavis est.
Processus productionis fibri carbonii multiplex est, qui apparatum et technologiam requirit.Moderatio praecisio, temperatura et tempus uniuscuiusque paginae magnopere afficit qualitatem ultimi facti.Fibra carbonis polyacrylonitrilis latissime usus est et supremus output fibrarum carbonis nunc propter suum processum praeparationis simplex relativum, humilis sumptus et opportuna dispositio trium excrementorum.Praecipua materia rudis propane ex oleo crudo fieri potest, et craticula fibrarum carbonii catena industriae integram processus fabricandi a prima energia ad applicationem terminalem includit.
Propane postquam ex crudo oleo praeparatum est, propylenam ex catalytica dehydrogenatione (PDH) propaneorum selectivam adeptus est;
Acrylonitrile per ammoxidationem propylenae adeptus est.Polyacrylonitrile (Pan) praecursor consecuta est polymerizatione et nere acrylonitrili;
Polyacrylonitrile prae oxidized, carbonised ad humilem et caliditatem ad fibra carbonis obtinenda, quae fieri potest in fibra carbonis fabricae et fibra carbonis prepreg ad productionem fibrarum carbonis compositarum;
Carbonis fibra componitur cum resina, ceramicis et aliis materiis ad fibra carbonis composita.Postremo producta finalia ad applicationes amni variis modis coronae obtinentur;
Qualitas et effectus gradus praecursoris finalem observantiam fibrarum carbonii directe determinant.Ideo, meliori qualitate solutionis lanificii et optimizing factores praecursoris formati, facti sunt cardines praecipui fibrae carbonii parandi.
Secundum "Investigatio de processu productionis polyacrylonitrilis substructio fibri carbonii praecursoris", processus sphearae maxime tria genera continet: lana humida, lana arida et umida lana arida.Nunc, lana humida et arida umida sphaera praecipue polyacrylonitrile praecursorem domi et foris producere solebant, inter quas latissime saxum infectum est.
Infectum lanificium primum solutionem lanae a spinneret foraminis extrudit, et resolutio lanae intrat in modum balnei coagulationis parvi fluxus.Solutio mechanismi volificii polyacrylonitrilis lanificii est magnum intervallum inter intentionem DMSO in solutione lanarum et coagulationis balnei, et etiam magnum intervallum est inter intentionem aquae in balnei coagulationis et solutionis polyacrylonitrilis.Sub commercio harum duarum differentiarum concentratione, liquor in duas directiones diffundi incipit, ac tandem in filamenta condensatur per translationem massam, translationem caloris, aequilibrium motus aliorumque processuum periodum.
In productione praecursoris, moles residua DMSO, fibra magnitudo, vis monofilamentaria, modulus, elongatio, oleum contentum et aquarum decoctatio ferventis facti sunt praecipui factores qui praecursoris qualitatem afficiunt.Accepta residua quantitatem DMSO in exemplo, vim habet in proprietates apparentes praecursoris, status crucis et CV valoris producti carbonis finalis.Inferior moles residua DMSO, superior operis faciendi.In productione, DMSO lavacro maxime tollitur, quomodo temperare lavacro temperie, tempore, moles aquae salsae et quantitas cycli ablutionis magna nexus fit.
Princeps qualitas polyacrylonitrilis praecursor debet habere sequentes notas: densitas alta, summa crystallinitas, robur conveniens, sectioni transversalis circularis, defectus corporis minus, superficies lenis et uniformis et densa cori structura.
Temperatura carbonizationis et oxidationis moderatio clavis est.Carbonisatio et oxidatio gradus essentialis est in productione fibrarum carbonum productorum finalium e praecursore.In hoc gradu, subtilitas temperatus et amplitudo accurate moderari debent, alioquin vis distrahens fibrarum carbonis productorum signanter afficietur, et etiam ad fractionem filum ducendam.
Praeoxidatio (200-300 ℃): in processu praeoxidationis, praecursor PAN tardius et leniter oxiditur, applicando quandam tensionem in atmosphaera oxidizationis, magnum numerum structurarum anulorum ex craticula recta catena, ita ut consequi ad resistendum superiori temperatus curatio.
Carbonisatio (magna temperatura non minus quam 1000℃): carbonizationis processus in atmosphaera iners exerceri debet.In praematuro carbonizationis stadio, sartagine catena frangitur et reactionem crosslinking incipit;Cum temperatura augmento, compositio scelerisque reactionem magnum numerum gasorum moleculorum minutorum dimittere incipit et structura graphita formare incipit;Cum temperatura adhuc aucta est, contentus carbonis celeriter augetur et fibra carbonis formare coepit.
Graphitization (tractatio temperatura supra 2000 ): graphitization non est necessaria processus ad productionem fibrarum carbonii, sed processus optionales.Si altus elasticus modulus fibrarum carbonii expectatur, opus est graphitizatione;Si vis alta fibrae carbonis exspectatur, graphitization non est necessaria.In processu graphitizationis, caliditas fibra graphite reticulum exculta formare facit, et structura integratur trahendo ad ultimum opus.
Princeps technicae claustra dotant fructus amni cum magno addito valore, et pretium aeroplani compositorum CC temporibus altior est quam rudis serici.Ob magnam difficultatem fibrarum carbonii praeparatio et processus multiplex, quo magis in amni producta, eo plus pretii additus est.Praesertim ad summum finem fibrarum carbonii compositarum in campo aerospace adhibitis, quia clientes amni valde stricte requisita in sua firmitate et stabilitate habent, productum pretium etiam geometricum ostendit multiplex incrementum cum fibra carbonii ordinaria comparatum.
Post tempus: Iul-22-2021