Hva produserer karbonfiber?

Karbonfiberfremstilling er prosessen med å lage karbonfiberarmert plast (CFRP). Produkter laget av karbonfiber tilbyr en av de høyeste styrke-til-vekt-forholdene av noe materiale, og tilbyr også overlegne termiske og ledende egenskaper. Denne høye styrken og den lave vekten gjør karbonfiberproduksjon til et populært valg innen luftfart, marine og sportsvarer. Visse blandinger av karbonfibermaterialer kan også bli referert til som grafitt.

Produksjonsprosessen for karbonfiber begynner når produsenter behandler råvarer til fine karbonstrenger. De starter med en base av kulltjære, eller pitch, som brukes til å lage lavendelige karbonfiberprodukter. For produkter av høy kvalitet, begynner produsenter med et basismateriale av polyakrylonitril, som består av propylen og ammoniakk. Etter at dette basismaterialet er blitt oppvarmet flere ganger, endrer det strukturer dramatisk. Etter hvert forvandles materialet til en kjede av karbonmolekyler, og alle andre molekyler dropper bort.

Disse karbonmolekylene er blandet med kjemikalier og gjenstand for en prosess kjent som våt spinning. Under våt spinning, passerer blandingen med flytende karbon gjennom en matrise kjent som en spinnerett, som har mange bittesmå hull. Spinneretten danner materialet til lange, tynne karbonfilament. Ved å blande disse filamentene med epoksy eller andre harpikser, kan produsenter produsere CFRP.

Karbonfiberproduksjon er ganske presis, og selv en liten endring under produksjonen kan påvirke kvaliteten på produktet. Hvert produksjonsanlegg for karbonfiber bruker sin egen unike blanding av basismaterialer, kjemikalier og temperaturområder gjennom denne produksjonsprosessen. Dette fører til subtile forskjeller mellom karbonfibermaterialer fra en produsent til den neste.

Produsenter former karbonfiber til en rekke produkter ved bruk av flere typer produksjonsprosesser. De kan lage støpeformer av glassfiber eller metall for å støpe individuelle deler. Smeltet karbonfiberforsterket plast er ofte lagdelt med ark med netting for økt styrke og stabilitet under støpeprosessen. Bedrifter kan også ekstrudere smeltet karbonfiberplast gjennom en stålform for å danne forskjellige former.

Siden oppfinnelsen i midten av det 20. århundre har karbonfiberfremstilling blitt brukt til å produsere fly, båter og biler. Siden den tid har den også blitt mye brukt til å produsere sportsvarer som sykler, tennisracketere og gullklubber. Ved begynnelsen av det 21. århundre hadde vindkraftindustrien blitt verdens største forbruker av karbonfiber, som brukes til å lage vindmøller i stor skala.