Что такое производство углеродного волокна?

Производство углеродного волокна - это процесс создания углепластика. Изделия, изготовленные из углеродного волокна, имеют одно из самых высоких соотношений прочности и веса из любого материала, а также обладают превосходными теплопроводными и теплопроводными свойствами. Эта высокая прочность и малый вес делают производство углеродного волокна популярным выбором в аэрокосмической, морской и спортивной промышленности. Определенные смеси углеродных волокнистых материалов также могут называться графитом.

Процесс производства углеродного волокна начинается, когда производители перерабатывают сырье в мелкие углеродные нити. Они начинаются с основы каменноугольной смолы или смолы, которая используется для производства низкоуглеродистых изделий из углеродного волокна. Для высококачественных продуктов производители начинают с базового материала полиакрилонитрила, который состоит из пропилена и аммиака. После того как этот базовый материал несколько раз нагревают, он резко меняет структуру. В конце концов, материал превращается в цепочку молекул углерода, и все остальные молекулы отпадают.

Эти молекулы углерода смешиваются с химическими веществами и подвергаются процессу, известному как мокрое вращение. Во время мокрого формования жидкая углеродная смесь проходит через фильеру, известную как фильера, в которой имеется множество крошечных отверстий. Фильера формирует материал в длинные тонкие нити углерода. Смешивая эти нити с эпоксидными или другими смолами, производители могут производить углепластик.

Производство углеродного волокна достаточно точное, и даже небольшие изменения в процессе производства могут повлиять на качество продукта. В каждом производственном цехе из углеродного волокна используется своя уникальная смесь базовых материалов, химикатов и температурных диапазонов на протяжении всего производственного процесса. Это приводит к тонким различиям между материалами из углеродного волокна от одного производителя к другому.

Производители формуют углеродное волокно в различные продукты, используя несколько типов производственных процессов. Они могут создавать формы из стекловолокна или металла для отливки отдельных деталей. Расплавленный углепластик часто наслаивают листами сетки для дополнительной прочности и стабильности в процессе формования. Компании могут также выдавливать расплавленные углепластики через стальную матрицу для формирования различных форм.

С момента своего изобретения в середине 20-го века, производство углеродного волокна использовалось для производства самолетов, лодок и автомобилей. С тех пор он также широко используется для производства спортивных товаров, таких как велосипеды, теннисные ракетки и золотые клюшки. К началу XXI века ветроэнергетика стала крупнейшим в мире потребителем углеродного волокна, которое используется для изготовления крупномасштабных ветряных турбин.