Въглеродните влакна, известни още като графитни влакна или въглероден графит, са направени от много фини нишки на елемента въглерод. Въглеродните влакна имат висока якост на опън и са много здрави за размера си. Освен това е много лек материал.
Диаметърът на всяко влакно е {{0}} микрона. За да ви дадем представа колко малък е, един микрон е равен на 0,0001 mm. Нишката на паяжината е с диаметър между 3 и 8 микрона.
Характеристики и приложения
Въглеродните влакна са два пъти по-твърди и пет пъти по-здрави от стоманата. Друга особеност е тяхната висока степен на химическа устойчивост, устойчивост на висока температура и ниско топлинно разширение.
Въглеродните влакна са важен инженерен материал в производството на самолети, превозни средства с висока производителност, спортно оборудване и музикални инструменти.
Как се правят въглеродни влакна
Въглеродните влакна са направени от органични полимери. Тези полимери са изградени от дълги низове от молекули, свързани заедно с въглеродни атоми. Около 90% от въглеродните влакна се произвеждат чрез полиакрилонитрилен (PAN) процес. Останалите 10% се произвеждат чрез процеси на коприна или петролен битум.
Газовете, течностите и другите материали, използвани в производствения процес, произвеждат определени ефекти, качества и степени на въглеродните влакна. Най-високите класове въглеродни влакна с оптимални модулни свойства се използват в взискателни приложения като космическата индустрия.
Производителите на въглеродни влакна се различават по комбинацията от суровини, които използват. Те често третират специфичните си рецепти като търговска тайна.
производствен процес
По време на производствения процес суровините, наречени прекурсори, се изтеглят в дълги снопове влакна. След това влакната се вплитат в плат. Те могат също така да се комбинират с други материали, да се навиват с нишка или да се формоват в желаната форма и размер.
Производственият процес е както следва:
Завъртете. PAN се смесва с други съставки и се преде във влакна, които след това се измиват и разтягат.
Стабилизирайте. Химични промени за стабилизиране на връзките.
Карбонизация. Стабилизиращите влакна се нагряват до много високи температури, образувайки плътно свързани въглеродни кристали.
Третирайте повърхността. Повърхността на влакната е окислена, за да се подобрят свойствата на свързване.
оразмеряване. Влакната са покрити и навити на макари. След това се зареждат на предачни машини, които усукват влакната в прежди с различни размери.
Влакната могат да бъдат оформени в композитни материали, вместо да бъдат втъкани в тъкани. За образуването на композита може да се използва топлина, налягане или вакуум за свързване на влакната към пластмасовия полимер.
Неща, които трябва да имате предвид
Производството на въглеродни влакна е изправено пред много предизвикателства, включително:
Необходима е по-рентабилна реставрация и реставрация.
Процесът на повърхностна обработка трябва да бъде внимателно регулиран, за да се избегне създаването на ями, които могат да доведат до дефекти на влакната.
Необходим е строг контрол, за да се гарантира постоянно качество.
Поради силната проводимост на въглеродните влакна, в електрическото оборудване може да възникне дъга и късо съединение.
Загриженост за здравето и безопасността, като дразнене на кожата и респираторни проблеми.
