OEM 3K Carbon Fiber Tube Diameter 27mm 29mm 30mm 32mm 45mm 50mm

Mô tả sản phẩm

OEM Diameter 27mm 29mm 30mm 32mm 45mm 50mm 3K Carbon Fiber Tube

Sợi cacbon được làm thế nào?

Vật liệu thô được sử dụng để sản xuất sợi cacbon được gọi là tiền chất. Khoảng 90% sợi cacbon được sản xuất được làm từ polyacrylonitrile (PAN).10% còn lại được làm từ rayon hoặc dầu mỏTất cả các vật liệu này là các polyme hữu cơ, đặc trưng bởi các chuỗi dài các phân tử liên kết với nhau bởi các nguyên tử cacbon.Thành phần chính xác của mỗi chất tiền chất khác nhau từ công ty này sang công ty khác và thường được coi là bí mật thương mại.

Trong quá trình sản xuất, nhiều loại khí và chất lỏng được sử dụng. Một số vật liệu này được thiết kế để phản ứng với sợi để đạt được hiệu ứng cụ thể.Các vật liệu khác được thiết kế để không phản ứng hoặc ngăn chặn một số phản ứng với sợiGiống như các chất tiền chất, thành phần chính xác của nhiều vật liệu quá trình này là độc quyền.

Quá trình sản xuất sợi cacbon là một phần hóa học và một phần cơ khí.Các chất tiền chất được kéo vào sợi dài hoặc sợi và sau đó làm nóng đến nhiệt độ rất cao mà không cho phép nó tiếp xúc với oxyKhông có oxy, sợi không thể đốt cháy. Thay vào đó, nhiệt độ cao làm cho các nguyên tử trong sợi rung động dữ dội cho đến khi hầu hết các nguyên tử không phải carbon bị đẩy ra ngoài.Quá trình này được gọi là carbonisation và để lại một sợi bao gồm các, chuỗi các nguyên tử cacbon chặt chẽ với chỉ một vài nguyên tử phi cacbon còn lại.

Củng cố ổn định

Trước khi các sợi được cacbon hóa, chúng cần phải được thay đổi hóa học để chuyển liên kết nguyên tử tuyến tính của chúng thành liên kết thang ổn định hơn về nhiệt.Điều này được thực hiện bằng cách làm nóng các sợi trong không khí đến khoảng 200-300 độ C trong 30-120 phútĐiều này làm cho các sợi lấy các phân tử oxy từ không khí và sắp xếp lại mô hình liên kết nguyên tử của chúng.một số trong số đó xảy ra đồng thời. Chúng cũng tạo ra nhiệt của riêng mình, phải được kiểm soát để tránh quá nóng các sợi. Về mặt thương mại, quá trình ổn định sử dụng nhiều loại thiết bị và kỹ thuật.các sợi được kéo qua một loạt các buồng nóngTrong các trường hợp khác, các sợi đi qua các cuộn nóng và qua các lớp vật liệu lỏng được giữ trong lơ lửng bởi một luồng không khí nóng.Một số quy trình sử dụng không khí nóng trộn với một số khí hóa học tăng tốc độ ổn định.

Xăng hóa

Một khi các sợi được ổn định, chúng được đun nóng đến nhiệt độ khoảng 1.000-3.000 độ C trong vài phút trong lò chứa hỗn hợp khí không chứa oxy.Sự thiếu oxy ngăn chặn các sợi cháy ở nhiệt độ rất caoÁp suất khí bên trong lò được giữ cao hơn áp suất không khí bên ngoài và các điểm mà các sợi vào và ra khỏi lò được niêm phong để ngăn oxy vào.Khi sợi được làm nóng, chúng bắt đầu mất các nguyên tử phi carbon, cộng với một vài nguyên tử carbon, dưới dạng các loại khí khác nhau bao gồm hơi nước, amoniac, carbon monoxide, carbon dioxide, hydro, nitơ và những chất khác.Khi các nguyên tử không phải carbon bị đẩy ra, các nguyên tử carbon còn lại tạo thành các tinh thể carbon liên kết chặt chẽ được sắp xếp ít nhiều song song với trục dài của sợi.hai lò hoạt động ở hai nhiệt độ khác nhau được sử dụng để kiểm soát tốt hơn tốc độ sưởi ấm trong quá trình carbon hóa.

Điều trị bề mặt

Sau khi carbon hóa, sợi có bề mặt không gắn kết tốt với epoxy và các vật liệu khác được sử dụng trong vật liệu tổng hợp.bề mặt của chúng bị oxy hóa nhẹViệc thêm các nguyên tử oxy vào bề mặt cung cấp các đặc tính liên kết hóa học tốt hơn và cũng khắc và thô bề mặt cho các đặc tính liên kết cơ học tốt hơn.Ôxy hóa có thể đạt được bằng cách ngâm các sợi trong các loại khí khác nhau như không khí, carbon dioxide, hoặc ozone; hoặc trong các chất lỏng khác nhau như natri hypochlorite hoặc axit nitric.Các sợi cũng có thể được phủ điện phân bằng cách làm cho các sợi là đầu cuối tích cực trong một bồn tắm chứa nhiều vật liệu dẫn điện khác nhauQuá trình xử lý bề mặt phải được kiểm soát cẩn thận để tránh hình thành các khiếm khuyết bề mặt nhỏ, chẳng hạn như hố, có thể gây hỏng sợi.

Kích thước

Sau khi xử lý bề mặt, các sợi được phủ lớp phủ để bảo vệ chúng khỏi bị hư hỏng trong quá trình cuộn hoặc dệt.Các vật liệu lớp phủ được chọn tương thích với chất kết dính được sử dụng để tạo ra vật liệu tổng hợpCác vật liệu lớp phủ điển hình bao gồm epoxy, polyester, nylon, urethane và các vật liệu khác.

Các sợi được phủ được quấn vào các xi lanh được gọi là cuộn dây. Các cuộn dây được tải vào một máy xoay và các sợi được xoắn thành sợi có kích thước khác nhau.