صحبت در مورد فرآیند تولید پارچه فیبر کربن در شنژن

فیبر کربندر دهه 1950 در دمای بالا به عنوان یک ماده تقویت شده شلیک شد و برای تولید لوازم جانبی موشک استفاده شد.الیاف اولیه با حرارت دادن ساخته می شوند تا زمانی که ابریشم مصنوعی را تشکیل دهند.این فرآیند ناکارآمد است و الیاف به دست آمده حاوی کربن با تنها حدود 20 درصد خواص استحکام و سفتی کم است.در اوایل دهه 1960، توسعه و استفاده از پلی اکریلونیتریل به عنوان ماده اولیه فیبر کربن ساخته شده حاوی 55 درصد کربن و عملکرد بهتری بود.روش اساسی برای فرآیند تبدیل پلی اکریلونیتریل به سرعت به روش اساسی برای تولید فیبر کربن اولیه تبدیل شد.

در دهه 1970، برخی افراد با پالایش و پردازش فیبر کربن از نفت آزمایش کردند.این الیاف حاوی حدود 85 درصد کربن بوده و از استحکام خمشی عالی برخوردارند.متأسفانه مقاومت فشاری محدودی دارند و به طور گسترده پذیرفته نشده اند.

فیبر کربن بخش مهمی از بسیاری از محصولات است و کاربرد فیبر کربن سال به سال به سرعت در حال توسعه است.

فیبر گرافیت به نوعی فیبر مدول فوق العاده بالا گفته می شود که با گام نفتی به عنوان ماده خام تولید می شود.این الیاف دارای ویژگی های آرایش کریستالی سه بعدی ساختار داخلی هستند و شکل خالص کربن به نام گرافیت هستند.

ماده خام

مواد اولیه مورد استفاده برای تولیدفیبر کربنپیش ساز نامیده می شود و حدود 90 درصد مواد اولیه تولید فیبر کربن پلی اکریلونیتریل است.10 درصد باقیمانده از ریون و زمین نفتی ساخته شده است.

همه این مواد پلیمرهای آلی هستند که با مولکول هایی که توسط رشته های طولانی اتم های کربن به هم متصل شده اند مشخص می شوند.

در فرآیند تولید، از گازها و مایعات مختلفی استفاده می شود، برخی از این مواد به گونه ای طراحی شده اند که با الیاف واکنش نشان دهند تا به اثرات خاصی برسند، مواد دیگر طراحی شده و یا برای جلوگیری از واکنش های خاص با الیاف واکنش نشان نمی دهند.ترکیب دقیق بسیاری از مواد در این فرآیندها نیز یک راز تجاری محسوب می شود.

فرایند ساخت

در بخش شیمیایی و مکانیکی ازفیبر کربندر فرآیند تولید، رشته ها یا الیاف پیش ساز به داخل کوره کشیده می شوند و سپس در غیاب اکسیژن تا دمای بسیار بالا گرم می شوند.بدون اکسیژن، الیاف نمی توانند بسوزند.در عوض، دمای بالا باعث می شود اتم های فیبر به شدت ارتعاش کنند تا در نهایت اتم های غیر کربن حذف شوند.این فرآیند که کربنیزاسیون نامیده می شود، شامل دسته های بلندی از الیاف است که به طور محکم در هم قفل شده اند و تنها چند اتم غیر کربن باقی می مانند.این یک توالی معمولی از عملیات برای تولید الیاف کربن با استفاده از پلی اکریلونیتریل است.

1. پارچه فیبر کربن یک ماده رسانا است و باید از تجهیزات الکتریکی و منابع برق دور نگه داشته شود و در هنگام قرار دادن و ساخت باید اقدامات حفاظتی قابل اعتمادی انجام شود.

2. از خم شدن پارچه کربنی در هنگام ذخیره سازی، حمل و نقل و ساخت و ساز خودداری شود.

3. رزین پشتیبان پارچه فیبر کربن باید مهر و موم شده و دور از منابع آتش، نور مستقیم خورشید و مکان هایی با منابع دمای بالا نگهداری شود.

4. محل تهیه و استفاده از رزین باید تهویه مناسبی داشته باشد.

5. کارگرانی که در محل کار می کنند باید اقدامات حفاظتی موثر مربوطه را انجام دهند.