Włókno węglowebył wypalany w wysokiej temperaturze jako materiał wzmocniony w latach pięćdziesiątych XX wieku i używany do produkcji akcesoriów do rakiet.Początkowe włókna są wytwarzane przez ogrzewanie, aż utworzą sztuczny jedwab.Proces jest nieefektywny, a powstałe włókna zawierają węgiel o zaledwie około 20 procentach niskich właściwości wytrzymałościowych i sztywności.We wczesnych latach sześćdziesiątych rozwój i wykorzystanie poliakrylonitrylu jako surowca sprawiło, że włókno węglowe zawiera 55% węgla i ma lepszą wydajność.Podstawowa metoda procesu konwersji poliakrylonitrylu szybko stała się podstawową metodą wstępnej produkcji włókna węglowego.
W latach 70. niektórzy ludzie eksperymentowali z rafinacją i przetwarzaniem włókna węglowego z ropy naftowej.Włókna te zawierają około 85% węgla i mają doskonałą wytrzymałość na zginanie.Niestety mają one ograniczoną wytrzymałość na ściskanie i nie są powszechnie akceptowane.
Włókno węglowe jest ważną częścią wielu produktów, a zastosowanie włókna węglowego szybko rośnie z roku na rok.
Włókno grafitowe odnosi się do rodzaju włókna o bardzo wysokim module sprężystości, produkowanego przy użyciu paku naftowego jako surowca.Włókna te posiadają cechy trójwymiarowego układu kryształów o strukturze wewnętrznej i są czystą formą węgla zwaną grafitem.
surowiec
Surowiec użyty do produkcjiwłókno węglowenazywany jest prekursorem, a około 90% surowca do produkcji włókna węglowego stanowi poliakrylonitryl.Pozostałe 10% składa się ze sztucznego jedwabiu i smoły naftowej.
Wszystkie te materiały są polimerami organicznymi, charakteryzującymi się cząsteczkami połączonymi ze sobą długimi ciągami atomów węgla.
W procesie produkcyjnym stosuje się różne gazy i ciecze, niektóre z tych materiałów są zaprojektowane tak, aby reagowały z włóknami w celu uzyskania określonych efektów, inne projektuje się materiały lub nie reagują, aby zapobiec określonym reakcjom z włóknami.Dokładny skład wielu materiałów stosowanych w tych procesach jest również uważany za tajemnicę handlową.
proces produkcji
W części chemicznej i mechanicznejwłókno węgloweW procesie produkcyjnym pasma lub włókna prekursorowe są wciągane do pieca, a następnie podgrzewane do bardzo wysokiej temperatury bez dostępu tlenu.Bez tlenu włókna nie mogą się palić.Zamiast tego wysoka temperatura powoduje gwałtowne wibracje atomów włókna, aż w końcu zostaną usunięte atomy inne niż węgiel.Proces ten, zwany karbonizacją, składa się z długich wiązek włókien, które są ściśle ze sobą powiązane, pozostawiając jedynie kilka atomów innych niż węgiel.Jest to typowa sekwencja operacji przy produkcji włókien węglowych przy użyciu poliakrylonitrylu.
1. Tkanina z włókna węglowego jest materiałem przewodzącym i należy ją trzymać z dala od sprzętu elektrycznego i źródeł zasilania, a podczas umieszczania i budowy należy podjąć niezawodne środki ochronne.
2. Należy unikać zginania tkaniny węglowej podczas przechowywania, transportu i budowy.
3. Żywicę nośną z tkaniny z włókna węglowego należy uszczelnić i przechowywać z dala od źródeł ognia, bezpośredniego światła słonecznego i miejsc o źródłach wysokiej temperatury.
4. Miejsce przygotowania i stosowania żywicy powinno być dobrze wentylowane.
5. Pracownicy pracujący na miejscu powinni podjąć odpowiednie skuteczne środki ochrony.
Czas publikacji: 21 listopada 2022 r