Il-prodotti tal-fibra tal-karbonju huma mqassma b'mod wiesa 'f'ħajjitna. Il-fibra tal-karbonju hija materjal tajjeb biex isiru ħafna ħtiġijiet ta 'kuljum. Allura, x'inhi l-fibra tal-karbonju? X'inhuma l-karatteristiċi tal-fibra tal-karbonju? X'inhuma l-vantaġġi tal-fibra tal-karbonju meta mqabbla ma 'materjali ordinarji oħra?
Fil-fatt, hemm ħafna tipi ta 'fibra tal-karbonju. Allura, x'inhuma l-kategoriji tal-fibra tal-karbonju? X'inhuma l-vantaġġi u l-karatteristiċi ta 'diversi kategoriji?
X'inhi l-fibra tal-karbonju?
Fibra tal-karbonju (CF fil-qosor) hija tip ġdid ta 'materjal tal-fibra b'saħħa għolja u fibra ta' modulu għoli b'kontenut ta 'karbonju ta' aktar minn 95%. Huwa materjal tal-grafita mikrokristallin miksub mill-karbonizzazzjoni u l-grafitizzazzjoni ta 'fibri organiċi bħal mikrokristalli tal-grafita flake f'munzelli tul id-direzzjoni assjali tal-fibra. Il-fibra tal-karbonju hija "artab barra u iebes ġewwa". Huwa eħfef mill-aluminju tal-metall, iżda s-saħħa tiegħu hija ogħla mill-azzar. Għandu l-karatteristiċi ta 'reżistenza għall-korrużjoni u modulu għoli. Huwa materjal importanti fid-difiża nazzjonali, l-industrija militari u l-użu ċivili. Mhux biss għandu l-karatteristiċi intrinsiċi inerenti tal-materjali tal-karbonju, iżda għandu wkoll l-irtubija u l-proċessabbiltà tal-fibri tat-tessuti. Hija ġenerazzjoni ġdida ta 'fibra ta' rinfurzar.
Il-fibra tal-karbonju għandha ħafna proprjetajiet eċċellenti. Il-fibra tal-karbonju għandha qawwa u modulu axjali għolja, densità baxxa, prestazzjoni speċifika għolja, l-ebda creep, reżistenza għat-temperatura ultra-għolja f'ambjent mhux-ossidant, reżistenza tajba għall-għeja, sħana speċifika u konduttività bejn mhux-metall u metall, koeffiċjent ta 'espansjoni termali żgħira u anisotropija, reżistenza tajba għall-korrużjoni u trażmissjoni tajba ta' Xray-. Konduttività elettrika u termali tajba, ilqugħ elettromanjetiku tajjeb, eċċ Meta mqabbla mal-fibra tal-ħġieġ tradizzjonali, il-fibra tal-karbonju għandha modulus ta 'Young ta' aktar minn 3 darbiet dak tal-fibra tal-ħġieġ tradizzjonali, u meta mqabbla mal-fibra Kevlar, il-modulu ta 'Young tagħha huwa madwar 2 darbiet dak tal-fibra tal-ħġieġ tradizzjonali. Huwa ma jinħallx u ma jintefaħx f'solventi organiċi, aċidi u alkali, u għandu reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti. X'inhuma l-kategoriji tal-fibra tal-karbonju? Il-fibra tal-karbonju tista' tinqasam f'fibra tal-karbonju ibbażata fuq polyacrylonitrile-, fibra tal-karbonju 1K-magħmula f'tubu asfalt-fibra tal-karbonju bbażata fuq-viscose-fibra tal-karbonju bbażata fuq il-viscose, fibra tal-karbonju bbażata-fenolika, u fwar-materja prima mkabbra skont is-sors tal-fibra tal-karbonju. Jista' jinqasam f'fibra tal-karbonju ta' skop ġenerali,-għoli,-modulus-għoli-għoli, mudell-għoli u mudell ultra-għoli-skont il-prestazzjoni, u maqsum f'filament, fibra qasira u fibra qasira skont l-istat-. Skont il-proprjetajiet mekkaniċi, jista' jinqasam f'tipi ta'-skop ġenerali u ta'-prestazzjoni għolja. Is-saħħa tal-fibra tal-karbonju għal skopijiet ġenerali-hija 1000 MPa u l-modulu huwa madwar 100 GPa. Fibra tal-karbonju ta'-prestazzjoni għolja hija maqsuma f'tip ta'-qawwa għolja (qawwa 2000 MPa, modulus 250 GPa) u tip għoli (modulus 300 GPa jew aktar). Qawwa akbar minn 4000 MPa tissejjaħ ukoll tip ta 'qawwa ultra-għolja; modulu akbar minn 450 GPa jissejjaħ mudell ultra-għoli.
Bl-iżvilupp tal-industriji tal-ajruspazju u tal-avjazzjoni, dehret ukoll fibra tal-karbonju ta'-saħħa għolja u-qawwa għolja, b'elongazzjoni akbar minn 2%. L-aktar użata hija l-fibra tal-karbonju bbażata fuq PAN-polyacrylonitrile.
Aktar minn 90% tal-fibri tal-karbonju fis-suq huma prinċipalment fibri tal-karbonju bbażati fuq il-PAN-.
Minħabba li l-velu misterjuż tal-fibra tal-karbonju ma ġiex kompletament żvelat, in-nies ma jistgħux jużaw direttament il-karbonju jew il-grafita biex jagħmluha. Jistgħu jużaw biss xi fibri organiċi li fihom il-karbonju-(bħal najlon, akriliku, rejon, eċċ.) bħala materja prima, u jgħaqqdu fibri organiċi ma 'reżini tal-plastik biex jikkarbonizzaw u jagħmlu fibri tal-karbonju.
PAN-fibra tal-karbonju bbażata
Il-proċess tal-produzzjoni tal-fibra tal-karbonju bbażata PAN-prinċipalment jinkludi żewġ proċessi: produzzjoni tal-prekursur u karbonizzazzjoni tal-prekursuri: l-ewwel, permezz ta 'serje ta' proċessi bħall-polimerizzazzjoni u l-għażil tal-akrilonitril, jiġi pproċessat f'fibra polyacrylonitrile jew prekursur imsejjaħ "omm", u dawn il-prekursuri jitqiegħdu f'forn ta 'ossidazzjoni għall-ossidazzjoni C, u mbagħad f'ossidazzjoni ta' karbonju f'302000. forn, karbonizzazzjoni u proċessi oħra huma mwettqa f'temperatura ta '1000 sa 2000 grad C biex tagħmel fibra tal-karbonju.
Fibra tal-karbonju bbażata fuq l-asfalt-
L-Istati Uniti vvintaw l-asfalt tal-mesophase tal-metall bażiku li fih il-fibra tal-karbonju bbażata fuq l-asfalt tat-tessut-. Wara li l-prekursur ikun stabbilizzat u karbonizzat, is-saħħa tat-tensjoni tal-fibra tal-karbonju hija 3.5G Pa u l-modulu huwa 252G Pa; Franza żviluppat fibra tal-karbonju bbażata fuq mesophase asfalt-reżistenti għas-sħana-u konduttiva ħafna, u l-Polonja żviluppat metodu ġdid għall-fibra tal-karbonju miksija bil-metall-. Pereżempju, fibra tal-karbonju bbażata fuq ir-ram-asfalt miksi- hija magħmula b'metodu ta' taħlit. L-ewwel, il-melħ tar-ram jitħallat ma 'qatran tal-faħam iżotropiku, isir għażil ċentrifugali, stabbilizzat fl-arja u ttrattat f'idroġenu ta' temperatura għolja- biex tinkiseb fibra tal-karbonju tar-ram liga. Il-kapaċità tal-produzzjoni dinjija tal-fibra tal-karbonju-basata fuq l-asfalt hija relattivament żgħira. Ir-riċerka domestika u l-iżvilupp tal-fibra tal-karbonju bbażata fuq l-asfalt-bdiet aktar kmieni, iżda hemm vojt kbir fl-iżvilupp, il-produzzjoni u l-applikazzjoni meta mqabbla ma 'pajjiżi barranin.
Il-fibra tal-karbonju hija maqsuma f'żewġ kategoriji skont speċifikazzjonijiet differenti tal-prodott: grad aerospazjali u grad industrijali, magħruf ukoll bħala stoppa żgħira u stoppa kbira. Il-fibra tal-karbonju 'l fuq minn 48K normalment tissejjaħ fibra tal-karbonju ta' stoppa kbira, inklużi 360K u 480K. Il-fibra tal-karbonju ta' grad aerospazjali- kienet prinċipalment 3K fl-istadju bikri, u żviluppat gradwalment f'12K u 24K. Jintuża prinċipalment fid-difiża nazzjonali u l-industrija militari u teknoloġija għolja, kif ukoll prodotti sportivi u ta 'divertiment, bħal ajruplani, missili, rokits, satelliti, qasab tas-sajd, klabbs u rakketti. Il-fibra tal-karbonju ta' grad industrijali-tintuża f'industriji ċivili differenti, inklużi: tessuti, mediċina u saħħa, elettromekkaniċi, inġinerija ċivili, trasport u enerġija.
,
