Как се произвежда въглеродна тъкан?

Карбоновата тъкан е забележителен материал, известен със своята висока якост, ниско тегло и отлична проводимост. Като опитен доставчик на въглеродни тъкани, аз съм развълнуван да споделя с вас сложния процес на това как се прави този изключителен материал.

Избор на суровини

Пътуването на въглеродния плат започва с внимателен подбор на суровини. Най-разпространеният предшественик на въглеродния плат е полиакрилонитрилът (PAN), синтетичен полимер. PAN е избран заради способността му да образува дълги, непрекъснати влакна, които могат да издържат на високотемпературните процеси, включени в карбонизацията. Могат да се използват и други прекурсори като смола и изкуствена коприна, но PAN е предпочитан поради високия въглероден добив и превъзходните механични свойства. Качеството на суровината е от изключителна важност, тъй като пряко влияе върху крайните свойства на карбоновата тъкан. Ние доставяме висококачествени PAN полимери, за да гарантираме, че нашата въглеродна тъкан отговаря на най-високите стандарти.

Предене на влакна

След като суровината е избрана, следващата стъпка е предене на влакна. В този процес PAN полимерът се разтваря в подходящ разтворител, за да се образува вискозен разтвор, наречен добавка. След това дрогата се прокарва през малки дупчици във финере, подобно на начина, по който паяк създава своята коприна. Докато дрогата се екструдира, тя се втвърдява в дълги, тънки влакна. След това тези влакна се разтягат, за да подредят полимерните молекули във влакното, което подобрява здравината и ориентацията на получените въглеродни влакна. Този процес на разтягане се контролира внимателно, за да се осигурят еднакви размери и свойства на влакното. Влакната, произведени на този етап, се наричат ​​прекурсорни влакна и те все още трябва да преминат през допълнителна обработка, за да станат въглеродни влакна.

Стабилизация

След преденето прекурсорните влакна се подлагат на процес на стабилизиране. Тази стъпка е от решаващо значение, тъй като предотвратява стопяването или разграждането на влакната по време на последващия процес на карбонизация при висока температура. Влакната се нагряват в богата на кислород среда при температура от 200°C до 300°C. По време на този процес молекулите на PAN претърпяват серия от химични реакции, включително циклизация, дехидрогениране и окисление. Тези реакции превръщат линейните PAN молекули в по-стабилна структура, подобна на стълба. Процесът на стабилизиране може да отнеме няколко часа и се наблюдава внимателно, за да се гарантира, че всички влакна са равномерно стабилизирани. Тази еднаквост е от съществено значение за постоянното качество на крайните въглеродни влакна.

Карбонизация

След като влакната са стабилизирани, те са готови за карбонизация. Стабилизираните влакна се нагряват в богата на азот среда при изключително високи температури, обикновено между 1000°C и 3000°C. При тези температури невъглеродните елементи във влакната, като водород, кислород и азот, се отстраняват под формата на газове. Останалите въглеродни атоми се пренареждат в структура, подобна на графит, което придава на въглеродните влакна тяхната висока якост и твърдост. Процесът на карбонизация е критична стъпка при определяне на крайните свойства на въглеродните влакна. По-високите температури на карбонизация обикновено водят до влакна с по-висока якост и модул, но те също изискват повече енергия и могат да бъдат по-трудни за контрол.

Повърхностна обработка

След карбонизация въглеродните влакна често се подлагат на повърхностна обработка. Това третиране се прави, за да се подобри адхезията между въглеродните влакна и матрицата (като смола) в композитни приложения. Повърхностната обработка обикновено включва окисляване, което създава функционални групи върху повърхността на влакната. Тези функционални групи могат да реагират с материала на матрицата, образувайки силна химическа връзка. Повърхностната обработка може да се извърши с помощта на различни методи, включително електрохимично окисление и газофазово окисление. Изборът на метод зависи от специфичните изисквания на приложението и желаните свойства на крайния композит.

Тъкане

След като въглеродните влакна са готови, те се вплитат в плат. Налични са няколко различни модела на тъкане, всеки със своите уникални свойства. Тъкането на кепър е един от най-често срещаните модели, използвани за въглеродни тъкани. Характеризира се с диагонална шарка, която придава на плата добра драпаемост и здравина. Обикновеното тъкане е друга популярна опция, която предлага по-равномерен вид и е подходяща за приложения, където се изисква равна повърхност. Двуосното тъкане включва тъкане на влакната в две посоки (обикновено при 0° и 90°), което осигурява здравина в множество посоки. Нашата компания предлага широка гама от продукти от въглероден плат с различни модели на тъкане, за да отговори на разнообразните нужди на нашите клиенти. Например нашата3K 200GSM кърпа от въглеродни влакна за яхтае специално проектирано за строителство на яхти, като се възползва от отличната способност за драпиране и здравина на тъканта кепър.

Довършителни работи

След тъкането въглеродната тъкан може да премине през довършителен процес. Това може да включва покриване на плата с оразмеряващ агент, който предпазва влакната по време на работа и съхранение и също така подобрява адхезията между плата и матричния материал. Оразмеряващият агент може да бъде пригоден към специфичните изисквания на приложението, като например подобряване на съвместимостта с определена система от смола. В допълнение, платът може да бъде нарязан на желаните размери и форми и може да се приложи довършване на ръбовете, за да се предотврати протриването.

Контрол на качеството

По време на производствения процес се прилагат строги мерки за контрол на качеството. Ние използваме усъвършенствано оборудване за изпитване за измерване на физическите и механични свойства на въглеродните влакна и крайния въглероден плат. Якост на опън, модул, удължение при скъсване и дебелина са някои от ключовите параметри, които се тестват редовно. Ние също така извършваме визуални проверки, за да се уверим, че плата няма дефекти като дупки, възли и неравномерно тъкане. Този строг контрол на качеството ни помага да предоставим на нашите клиенти висококачествени продукти от въглероден плат, които отговарят или надхвърлят техните очаквания.

Приложения на карбонов плат

Карбоновите платове имат широк спектър от приложения в различни индустрии. В космическата индустрия се използва за производство на самолетни компоненти като крила, фюзелажи и опашни секции поради високото си съотношение якост към тегло. В автомобилната индустрия въглеродната тъкан се използва за направата на части с висока производителност като панели на каросерията, компоненти на окачването и задвижващи валове, което помага за намаляване на теглото на превозното средство и подобряване на горивната ефективност. В индустрията за спортно оборудване се използва за направата на тенис ракети, стикове за голф и велосипеди, осигурявайки подобрена производителност и издръжливост. НашитеЧерен активен въглен Филтър с активен въглен Кърпа с активен въглене идеален за филтриращи приложения, като се възползва от адсорбционните свойства на въглеродния плат. The200g двуосни въглеродни влакна за здравинае подходящ за приложения, където се изисква якост в множество посоки, като например в структурни армировки. И нашитеКомпозит, подсилен с въглеродни влакнасе използва в различни приложения с висока производителност, където комбинацията от въглеродни влакна и матричен материал осигурява превъзходни свойства. НашитеКарбонова кърпа на база пан за подсилване на карбонов плате специално проектиран за целите на укрепването, като предлага отлична здравина и стабилност.

Свържете се с нас за поръчки

Ако сте на пазара за висококачествени карбонови тъкани, вие сте попаднали на правилното място. Като водещ доставчик на карбонова тъкан, ние се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти най-добрите продукти и услуги. Независимо дали работите в космическата промишленост, автомобилостроенето, спортното оборудване или всяка друга индустрия, която изисква въглероден плат, ние имаме решенията за вас. Нашият екип от експерти е винаги готов да ви помогне при избора на правилния продукт от въглероден плат за вашето конкретно приложение. Можем също така да предоставим опции за персонализиране, за да отговорим на вашите уникални изисквания. Ако имате някакви въпроси или искате да обсъдите потенциална поръчка, моля, не се колебайте да се свържете с нас. Очакваме с нетърпение да си партнираме с вас и да ви помогнем да постигнете целите си с нашите висококачествени продукти от въглероден плат.

Референции

• Morgan, R., & Peijs, T. (2001). Въглеродни влакна за композитни приложения. CRC Press.
• Харис, Б. (Ред.). (2012). Наръчник за композити от въглеродни влакна. Издателство Woodhead.
• Делмонте, Дж. (2013). Технология на въглеродни и графитни влакна и композити. RTWebster.