Fibra di carbone hè un materiale di fibra cù un cuntenutu di carbone di più di 95%. Havi eccellenti proprietà meccaniche, chimiche, elettriche è altre eccellenti proprietà. Hè u "rè di novi materiali" è un materiale strategicu chì manca in u sviluppu militare è civile. Hè cunnisciutu com'è "Oro Neru".
A linea di pruduzzione di fibra di carbone hè a siguenti:
Cumu hè fatta a fibra di carbone slender?
A tecnulugia di prucessu di pruduzzione di fibra di carbone hà sviluppatu finu à avà è hè maturatu. Cù u sviluppu cuntinuu di materiali cumposti di fibra di carbonu, hè più è più favuritu da tutti i campi di a vita, in particulare u forte crescita di l'aviazione, l'automobile, a ferrovia, e pale di l'energia di u ventu, ecc. . E prospettive sò ancu più larghe.
A catena di l'industria di a fibra di carbone pò esse divisa in upstream è downstream. Upstream si riferisce generalmente à a produzzione di materiali specifichi di fibra di carbonu; downstream si riferisce generalmente à a produzzione di cumpunenti di l'applicazione di fibra di carbonu. E cumpagnie trà upstream è downstream ponu pensà à elli cum'è fornitori d'equipaggiu in u prucessu di produzzione di fibra di carbone. Cum'è mostra in a figura:
U prucessu tutale da a seta cruda à a fibra di carbone upstream di a catena di l'industria di a fibra di carbone hà bisognu à passà per prucessi cum'è i forni d'ossidazione, i forni di carbonizazione, i forni di grafitizazione, u trattamentu di a superficia è u dimensionamentu. A struttura di fibra hè duminata da fibra di carbone.
U upstream di a catena di l'industria di a fibra di carbone appartene à l'industria petrochimica, è l'acrilonitrile hè principalmente ottenutu per via di raffinamentu di u petroliu crudu, cracking, ossidazione di l'ammonia, etc.; Fibra precursore Polyacrylonitrile, a fibra di carbone hè ottenuta da pre-oxidizing è carbonizing a fibra precursore, è u materiale compostu di fibra di carbone hè ottenuta da trasfurmazioni di fibra di carbone è resina d'alta qualità per risponde à i bisogni di l'applicazione.
U prucessu di pruduzzione di fibra di carbone include principalmente disegnu, abbozzu, stabilizazione, carbonizazione è grafitizazione. Cum'è mostra in a figura:
Disegnu:Questu hè u primu passu in u prucessu di produzzione di fibra di carbone. Si separa principalmente a materia prima in fibre, chì hè un cambiamentu fisicu. Duranti stu prucessu, u trasferimentu di massa è u trasferimentu di calore trà u liquidu spinning è u liquidu coagulation, è infine precipitazione PAN. I filamenti formanu una struttura di gel.
Redazione:esige una temperatura di 100 à 300 gradi per uperà in cungiunzione cù l'effettu stretching di fibri orientati. Hè ancu un passu chjave in l'altu modulu, altu rinfurzamentu, densificazione è raffinamentu di fibre PAN.
Stabilità:A catena macromolecular lineare termoplastica PAN hè trasfurmata in una struttura trapezoidale resistente à u calore, micca plastica, da u metudu di riscaldamentu è l'ossidazione à 400 gradi, in modu chì ùn hè micca fusione è micca infiammabile à alta temperatura, mantenendu a forma di fibra, è a termodinamica hè in un statu stabile.
Carbonizazione:Hè necessariu di caccià elementi non-carboni in PAN à una temperatura di 1000 à 2000 gradi, è infine generà fibre di carbone cù una struttura di grafite turbostratica cù un cuntenutu di carbone di più di 90%.
Graphitization: Hè bisognu di una temperatura di 2.000 à 3.000 gradi per cunvertisce materiali carbonizzati amorfi è turbostratichi in strutture di grafite tridimensionale, chì hè a principale misura tecnica per migliurà u modulu di fibre di carbone.
U prucessu detallatu di fibra di carbone da u prucessu di pruduzzione di sita cruda à u pruduttu finitu hè chì a sita cruda PAN hè prodotta da u prucessu di pruduzzione di seta cruda precedente. Dopu à u pre-disegnu da u calore umitu di u filu alimentatore, hè sequentially trasferitu à u furnace di pre-ossidazione da a machina drawing. Dopu à esse cotti à diverse temperature di gradiente in u gruppu di furnace di pre-oxidazione, sò furmati fibri oxidati, vale à dì fibri pre-oxidati; i fibri pre-ossidati sò furmati in fibre di carbone dopu à passà per i forni di carbonizazione di media è alta temperatura; e fibre di carbone sò tandu sottumessi à u trattamentu di a superficia finale, a dimensionamentu, l'asciugatura è altri prucessi per ottene prudutti di fibra di carbone. . Tuttu u prucessu di l'alimentazione di filu cuntinuu è u cuntrollu precisu, un pocu prublema in ogni prucessu affetterà a produzzione stabile è a qualità di u pruduttu finali di fibra di carbonu. A pruduzzione di fibra di carbonu hà un flussu di prucessu longu, parechji punti tecnichi chjave, è alta barriera di produzzione. Hè una integrazione di parechje discipline è tecnulugia.
U sopra hè a fabricazione di fibra di carbone, fighjemu un ochju à cumu si usa u tela di fibra di carbone!
Trattamentu di prudutti di tela in fibra di carbone
1. Cutting
U prepreg hè pigliatu da u magazzinu friddu à minus 18 gradi. Dopu à u svegliu, u primu passu hè di taglià accuratamente u materiale secondu u diagramma di materiale nantu à a macchina di taglio automatica.
2. Pavimentazione
U sicondu passu hè di mette prepreg nantu à l'uttellu di posa, è mette diverse strati secondu i bisogni di u disignu. Tutti i prucessi sò realizati sottu posizionamentu laser.
3. Furmà
Attraversu un robot di manipulazione automatizatu, a preforma hè mandata à a macchina di formatura per a furmazione di compressione.
4. Cutting
Dopu a furmazione, u pezzu di travagliu hè mandatu à a stazione di travagliu di u robot di taglio per u quartu passu di taglio è sbavatura per assicurà a precisione dimensionale di a pezza. Stu prucessu pò ancu esse operatu nantu à CNC.
5. Pulizia
U quintu passu hè di eseguisce a pulizia di ghiaccio seccu in a stazione di pulizia per sguassà l'agente di liberazione, chì hè cunvenutu per u prucessu di revestimentu di cola sussegwenti.
6. Colla
U sestu passu hè di applicà a cola strutturale à a stazione di robot incolla. A pusizione di colla, a velocità di a cola è a pruduzzioni di cola sò tutti adattati accuratamente. A parte di a cunnessione cù e parti metalliche hè riveted, chì hè realizatu in a stazione di riveting.
7. Ispezione di l'assemblea
Dopu chì a cola hè appiicata, i pannelli interni è esterni sò assemblati. Dopu chì a cola hè guarita, a rilevazione di a luce blu hè realizata per assicurà a precisione dimensionale di i buchi di serratura, punti, linee è superfici.
A fibra di carbone hè più difficiuli di processà
A fibra di carbonu hà sia a forte forza di trazione di i materiali di carbone è a so processabilità di fibre. A fibra di carbone hè un novu materiale cù proprietà meccaniche eccellenti. Pigliate a fibra di carbone è u nostru azzaru cumuni cum'è un esempiu, a forza di a fibra di carbone hè intornu à 400 à 800 MPa, mentri a forza di l'azzaru ordinariu hè di 200 à 500 MPa. Fighjendu a durezza, a fibra di carbonu è l'acciaio sò basamenti simili, è ùn ci hè micca una differenza evidente.
A fibra di carbone hà una forza più altu è un pesu più ligeru, cusì a fibra di carbone pò esse chjamata u rè di novi materiali. A causa di stu vantaghju, durante a trasfurmazioni di cumposti rinforzati in fibra di carbonu (CFRP), a matrice è e fibre anu interazzione interna cumplessu, facendu e so proprietà fisiche diverse da quelle di metalli. A densità di CFRP hè assai più chjuca di quella di metalli, mentri a forza hè più grande di a maiò parte di i metalli. A causa di l'inhomogeneità di CFRP, a fibra pull-out o u distaccu di fibre di matrice spessu accade durante u processu; CFRP hà una alta resistenza à u calore è porta resistenza, chì face più esigenti nantu à l'equipaggiu durante a trasfurmazioni, cusì A grande quantità di calore di taglio hè generatu in u prucessu di produzzione, chì hè più seriu per l'usura di l'equipaggiu.
À u listessu tempu, cù l'espansione cuntinuu di i so campi di applicazione, i requisiti sò diventati sempre più delicati, è i requisiti per l'applicabilità di i materiali è i requisiti di qualità per CFRP sò diventati sempre più stretti, chì causanu ancu u costu di trasfurmazioni. à alzà.
Trattamentu di pannelli di fibra di carbone
Dopu chì a tavola di fibra di carbone hè guarita è formata, u post-processamentu cum'è u tagliu è a perforazione hè necessariu per esigenze di precisione o esigenze di assemblea. In i stessi cundizioni, cum'è i paràmetri di u prucessu di taglio è a prufundità di taglio, selezziunà arnesi è trapani di diversi materiali, dimensioni è forme avarà effetti assai diffirenti. À u listessu tempu, fattori cum'è a forza, a direzzione, u tempu è a temperatura di l'arnesi è di i trapani anu ancu affettà i risultati di u prucessu.
In u prucessu di post-processamentu, pruvate à sceglie un strumentu affilatu cù un revestimentu di diamante è una punta di carburu solidu. A resistenza à l'usura di l'uttellu è u drill bit stessu determina a qualità di trasfurmazioni è a vita di serviziu di l'uttellu. Se l'arnesi è a fresa ùn sò micca abbastanza affilati o usati in modu improperu, ùn solu accelerà l'usura, aumentanu u costu di trasfurmazioni di u pruduttu, ma ancu causanu danni à a piastra, affettendu a forma è a dimensione di a piastra è u stabilità di e dimensioni di i buchi è grooves nantu à a piastra. Provoca una strappatura in strati di u materiale, o ancu u colapsu di u bloccu, risultatu in u scrapping di tutta a tavola.
Quandu drillingfogli di fibra di carbone, più veloce hè a velocità, megliu l'effettu. In a selezzione di drill bits, u disignu unicu di punta di trapanu di u PCD8 face edge drill bit hè più adattatu per i fogli di fibra di carbone, chì ponu penetrà megliu i fogli di fibra di carbone è riduce u risicu di delaminazione.
Quandu si taglianu fogli grossi di fibra di carbonu, hè cunsigliatu di utilizà una fresa di compressione à doppia tagliu cù un designu elicoidale di sinistra è destra. Stu tagliu tagliente hà duie punte elicoidali supiriori è inferiori per equilibrà a forza assiale di l'utillita in sopra è in giù durante u tagliu. , per assicurà chì a forza di taglio resultanti hè diretta à u latu internu di u materiale, per ottene cundizioni di taglio stabile è suppressione l'occurrence di delaminazione di materiale. U disignu di i bordi superiori è inferiori in forma di diamante di u router "Pineapple Edge" pò ancu tagliate efficacemente fogli di fibra di carbone. A so flauta di chip prufonda pò caccià assai calore di taglio attraversu a scaricazione di chips durante u prucessu di taglio, per evità danni à a fibra di carbone. proprietà di foglia.
01 Fibra longa cuntinuu
Caratteristiche di u produttu:A forma di produttu più cumuna di i pruduttori di fibra di carbonu, u fasciu hè cumpostu di millaie di monofilamenti, chì sò divisi in trè tippi secondu u metudu di torsione: NT (Never Twisted, untwisted), UT (Untwisted, untwisted), TT o ST ( Twisted, twisted), di quale NT hè a fibra di carbone più comunmente usata.
Applicazione principale:Adupratu principalmente per materiali compositi cum'è CFRP, CFRTP o materiali compositi C/C, è i campi di applicazione includenu l'equipaggiu di l'aeronautica / aerospaziale, l'articuli sportivi è e parti di l'equipaggiu industriale.
02 Filati di Fibra di Fibra
Caratteristiche di u produttu:filati di fibra corta per cortu, i filati filati da fibre di carbone curtite, cum'è fibre di carbonu di pitch-based general-purpose, sò generalmente prudutti in forma di fibre curtite.
Usi principali:materiali d'isolamentu termicu, materiali anti-friction, parti cumposti C/C, etc.
03 Tissu in fibra di carbone
Caratteristiche di u produttu:Hè fattu di fibra di carbone cuntinuu o di filatu di fibra di carbone. Sicondu u metudu di tessitura, i tessuti di fibra di carbonu ponu esse divisi in tissuti, tessuti di maglia è tessuti non-tessuti. Attualmente, i tessuti di fibra di carbone sò generalmente tessuti.
Applicazione principale:U listessu cum'è a fibra di carbone cuntinuu, principarmenti utilizata in materiali cumposti cum'è CFRP, CFRTP o materiali compositi C/C, è i campi d'applicazione includenu l'equipaggiu di l'aeronautica / aerospaziale, i prudutti sportivi è e parti di l'equipaggiu industriale.
04 Cintura intrecciata in fibra di carbone
Caratteristiche di u produttu:Appartene à un tipu di tela di fibra di carbone, chì hè ancu tissutu da fibra di carbonu cuntinuu o filatu di fibra di carbone.
Usu principale:Adupratu principalmente per i materiali di rinforzu basati in resina, in particulare per a produzzione è a trasfurmazioni di prudutti tubulari.
05 Fibra di carbone tritata
Caratteristiche di u produttu:Differenti da u cuncettu di filatu di fibra di carbonu, hè di solitu preparatu da fibra di carbonu cuntinuu attraversu un processu tagliatu, è a lunghezza di a fibra tagliata pò esse tagliata secondu i bisogni di u cliente.
Usi principali:Di solitu usatu cum'è una mistura di plastica, resine, cimentu, etc., mischjendu in a matrice, e proprietà meccaniche, a resistenza à l'usura, a conduttività elettrica è a resistenza di u calore ponu esse migliurate; in l'ultimi anni, i fibri di rinfurzà in i cumposti di fibra di carbone di stampa 3D sò soprattuttu fibre di carbone chopped. principale.
06 Macinazione di fibra di carbone
Caratteristiche di u produttu:Siccomu a fibra di carbone hè un materiale fragile, pò esse preparatu in materiale di fibra di carbone pulverulatu dopu a macinazione, vale à dì, a macinazione di fibra di carbone.
Applicazione principale:simile à a fibra di carbone chopped, ma raramente usata in u rinforzu di cimentu; di solitu usatu cum'è un cumpusizioni di plastica, resina, gomma, etc. à migliurà i pruprietà miccanicu, resistenza à l'usura, conducibilità elettrica è resistenza à u calore di a matrice.
07 Tapis de fibre de carbone
Caratteristiche di u produttu:A forma principale hè sentita o mat. Prima, i fibri corti sò stratificati da carding meccanicu è altri metudi, è dopu preparati da punching needle; canusciutu macari comu tissuti non-tissu di fibra di carbone, appartene à un tipu di tela di fibra di carbone.Usi principali:materiali d'isolamentu termale, sustrati di materiale d'insulazione termale stampati, strati protettivi resistenti à u calore è sustrati strati resistenti à a corrosione, etc.
08 Carta di fibra di carbone
Caratteristiche di u produttu:Hè preparatu da a fibra di carbone da u prucessu di fabricazione di carta secca o umida.
Usi principali:platti antistatici, elettrodi, coni di altoparlanti è piastre riscaldanti; appiicazioni caldi in l 'ùrtimi anni sò nova energia veìculu batterie catode materiali, etc.
09 Fibra di carbone prepreg
Caratteristiche di u produttu:un materiale intermediu semi-induritu fattu di resina termoindurente impregnata di fibra di carbonu, chì hà eccellenti proprietà meccaniche è hè largamente utilizatu; a larghezza di prepreg in fibra di carbone dipende da a dimensione di l'equipaggiu di trasfurmazioni, è e specificazioni cumuni includenu materiale prepreg di larghezza 300mm, 600mm è 1000mm.
Applicazione principale:equipaghji aeronautica / aerospaziale, articuli sportivi è attrezzature industriali, etc.
010 materiale compositu di fibra di carbone
Caratteristiche di u produttu:Materiale di stampa in iniezione fatta di resina termoplastica o termoindurente mischjata cù fibra di carbonu, a mistura hè aghjuntu cù diversi additivi è fibri chopped, è dopu sottumette un prucessu di cumpunimentu.
Applicazione principale:A basa di l'eccellente conducibilità elettrica di u materiale, alta rigidità è vantaghji ligeri, hè principarmenti utilizatu in carcasse di l'equipaggiu è altri prudutti.
Producemu ancuroving diretta in fibra di vetro,tappetini in fibra di vetru, maglia di fibra di vetru, èfibre di vetro intrecciate roving.
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