Alt om karbonfiber

Vet alt om karbonfiber er svært viktig for hver moderne person. Forstå teknologien for karbonproduksjon i Russland, tetthet og andre egenskaper av en godbit, det vil bli lettere å håndtere sfæren i sin søknad og gjøre det riktige valget. I tillegg er det nødvendig å finne ut alt om kitt og varmt gulv med karbonfiber, om utenlandske produsenter av dette produktet og om ulike applikasjoner.

Særegenheter

Navnene på karbonfiber og karbon, og i en rekke kilder er det også karbonfiber veldig ofte. Men ideen om de reelle egenskapene til disse materialene og mulighetene for deres bruk i mange mennesker er ganske forskjellige. Fra et teknisk synspunkt, Dette materialet er samlet fra tråd tverrsnitt på minst 5 og ikke mer enn 15 mikrometer. Nesten all sammensetningen regnskapsføres for karbonatomer – herfra og navn. Disse atomene selv er gruppert i klare krystaller som danner parallelle linjer.

En slik utførelse gir svært større motstand mot strekkinnsats. Karbonfiber kan ikke betraktes som en helt ny oppfinnelse. De første prøvene av lignende materiale mottatt og brukte Edison. Senere, i midten av det tjuende århundre, overlevde renessansen Carboy – og fra nå av bruk øker jevnt.

Karbonfiber er nå laget av ganske forskjellige råvarer – og derfor kan egenskapene variere sterkt.

Sammensetning og fysiske egenskaper

Den viktigste av egenskapene til karbonfiberen forblir Eksepsjonell varmebestandighet. Selv om stoffet øker opptil 1600 – 2000 grader, så i fravær av oksygen i miljøet, vil parametrene ikke forandre seg. Tettheten av dette materialet, sammen med det vanlige, skjer og lineære (målt i de såkalte Texes). Med en lineær tetthet på 600 Tex, vil massen på 1 km lerret være 600 g. Kritisk viktig i mange tilfeller har en modul av elastisiteten til materialet, eller som de sier noe annet, Jung-modulen.

Ved høy styrke fiber er denne indikatoren fra 200 til 250 GPA. High-modulus karbonfiber, laget på databasen, har en elastisk modul ca 400 gpa. I flytende krystallløsninger kan denne parameteren variere fra 400 til 700 gpa. Elastisitetsmodulen beregnes, skyver ut fra estimatet av verdien når de strekker individuelle grafittkrystaller. Orienteringen av atomplaner er satt ved hjelp av røntgenstrukturanalyse.

Som standard er overflatespenningen 0,86 n / m. Ved behandling av et materiale for å oppnå en metallkomponenter, vokser denne indikatoren opp til 1,0 n / m. For å bestemme den tilsvarende parameteren hjelper måling av metoden for kapillærløfting. Smeltepunktet til fibre basert på petroleumspakker er 200 grader. Spinningen skjer på ca 250 grader; Smeltepunktet til andre typer fibre avhenger direkte av deres sammensetning.

Maksimal bredde på karbondukker avhenger av de teknologiske kravene og nyansene. Mange produsenter er det 100 eller 125 cm. Når det gjelder aksial styrke, vil den være lik:

• høystyrke produkter basert på panne fra 3000 til 3500 MPa;
• I fibre med en betydelig forlengelse strengt 4500 MPa;
• På høyt moderne materiale fra 2000 til 4500 MPa.

Teoretiske beregninger av krystallets stabilitet med en strekkkraft mot atomplanet i gitteret gir en estimert mengde 180 GPA. Den forventede grensen Praktisk indikator er 100 GPA. Men forsøkene har ennå ikke bekreftet tilstedeværelsen av et nivå på mer enn 20 GPA. Den faktiske styrken til karbonfiberen er begrenset av sine mekaniske feil og nyanser av produksjonsprosessen. Installert i studier i praksis, styrke til å strekke en del av 1/10 mm lang vil være fra 9 til 10 GPA.

Spesiell oppmerksomhet fortjener karbonfiber T30. Dette materialet brukes hovedsakelig til å oppnå stenger. Denne løsningen er lett og utmerket balanse. Indeks T30 angir en modul av elastisitet 30 tonn.

Flere komplekse produksjonsprosesser lar deg få et T35-nivå produkt og så videre.

Produksjonsteknologi

Få karbonfiber fra ulike typer polymerer. Behandlingsmodus bestemmer to hovedvarianter av slike materialer – karboniserte og grafitiserte typer. En viktig forskjell eksisterer mellom fiberen som er oppnådd fra pannen og fra forskjellige typer tonehøyde. Høykvalitets karbonfibre, både høy styrke og høymodul kategori, kan ha et tomt nivå av hardhet og elastisk modul. Det er vanlig å tilordne dem til forskjellige merker.

Fibre gjør en tråd eller seleformat. De er dannet fra 1000 til 10.000 kontinuerlige elementære fibre. Stoffer fra disse fibre kan også utvikles, som sele (i dette tilfellet er antallet elementære fibre enda mer). De første råmaterialene er fibre, ikke bare enkle, men også flytende krystallpakker, så vel som polyakrylonitril. Prosessen med å oppnå innebærer først produksjonen av startfibre, og så blir de oppvarmet i luften i 200 – 300 grader.

I tilfelle av PAN ble denne prosessen kalt forbehandling eller forbedring av brannmotstand. Pek etter en slik prosedyre mottar en så viktig egenskap som defragmentering. Delvis fibre oksyderes. Videre oppvarmingsmodus bestemmer om de vil referere til en karbonisert eller grafitisert gruppe. Enden av arbeidet innebærer inntrykk av de nødvendige egenskapene, hvorpå det er kjent eller slisset.

Oksidasjon i luftatmosfæren øker brannmotstanden, ikke bare som følge av oksidasjon. Ikke bare delvis dehydrogenering, men også intermolekylær søm og andre prosesser bidrar til deres bidrag. I tillegg reduseres eksponeringen av materialet i smelting og volatilisering av karbonatomer. Karbonisering (i høy temperaturfasen) er ledsaget av forgasning og avgang av alle utenlandske atomer.

Pustet til 200 – 300 grader i nærvær av luftfiberpanne svart.

Etterfølgende karbonisering utføres omgitt av nitrogen ved 1000 – 1500 grader. Det optimale nivået av oppvarming, ifølge en rekke teknologer, er 1200 – 1400 grader. High-modulus fiber må varme opp til ca 2500 grader. På foreløpig scenen får Pan en trappemikrostruktur. For fremkomsten, svarer «kondensering på innsiden av molekylært nivå, ledsaget av forekomsten av polycyklisk aromatisk substans.

Jo mer temperaturen øker, jo mer vil strukturen til den cykliske typen. Etter slutten av varmebehandling på teknologi er plasseringen av molekyler eller aromatiske fragmenter slik at hovedaksene vil være parallelle med fiberaksen. Spenningen unngår nedgangen i graden av orientering. Funksjoner av nedbrytningspanne under varmebehandling bestemmes av konsentrasjonen av graftmonomerer. Hver type slike fibre bestemmer de opprinnelige betingelser for behandling.

Flytende krystalloljehøyde tar lang tid å holde ved en temperatur på fra 350 til 400 grader. Et slikt regime vil føre til kondensering av polycykliske molekyler. Deres masse stiger og slugging (med dannelsen av sfærolitter). Hvis oppvarming ikke stopper, øker sfærene, molekylvekten øker, og resultatet er dannelsen av en uadskillelig flytende krystallfase. Krystaller av og til løselig i chinolin, men vanligvis begge i det og i pyridin, oppløses de ikke (det avhenger av nyanser av teknologi).

Fibre oppnådd fra en flytende krystallhøyde med 55-65% flytende krystaller strømmer plastisk. Spinning bly på 350 – 400 grader. Den svært viktige strukturen dannes ved innledende oppvarming i en luftatmosfære ved 200 – 350 grader og påfølgende motstand i et inert medium. Thornel P-55-fibre må varme opp til 2000 grader, jo høyere elastisk modul, jo høyere temperaturen skal være.

Vitenskapelig og ingeniørarbeid Betal nylig mer oppmerksomhet til teknologi ved hjelp av hydrogenering. Innledende fibergenerering oppnås ofte ved hydrogenering av en blanding av en kullpenn og naftalharpiks. Samtidig må det være tetrahydrokinolin. Behandlingstemperaturen er 380 – 500 grader. Faste urenheter kan fjernes ved filtrering og rangere gjennom sentrifugen; Etter det er det gjemt peker ved forhøyet temperatur. For produksjon av karbon er det nødvendig å søke (avhengig av teknologien) ganske mange utstyr:

• lag som distribuerer vakuum;
• pumper;
• forsegling seler;
• skrivebord;
• feller;
• Ledende grids;
• Vakuumfilmer;
• prepreg;
• Autoklaver.

Markedsanmeldelse

I det globale markedet leder slike karbonfiberprodusenter:

• «Tornell», «Fortafil» og «Decion» (USA);
• «Graf» og «Mr.» (England);
• «CureKh-Lon» og «Toreie» (Japan);
• Cytec Industries;
• Heksel;
• SGL GROUP;
• Toray Industries;
• Zoltek;
• MITSUBISHI RAYON.

Hittil er karbon produsert i Russland:

• Chelyabinsk karbon og kompositt materialer anlegg;
• «Balakovo Carbon Production»;
• NPK «HIMPROMINGINIRRING»;
• Saratov Enterprise «Start».

Produkter og omfangsapplikasjoner

Karbonfiber brukes til å få komposittforsterkning. Det er også vanlig å bruke det for å skaffe:

• toveis vev;
• Stoffer i designerkategorien;
• biosal og quadroaxial vev;
• nonwoven lerret;
• ensrettet tape;
• prepreg;
• ekstern forsterkning;
• fiber;
• Zhgutov.

Nok seriøs innovasjon er nå Infrarød varm gulv. I dette tilfellet brukes materialet som en substitusjon av den tradisjonelle metalltråden. Det kan fremheve 3 ganger mer varme, i tillegg er strømforbruket redusert med ca 50%. Fans av modellering kompleks utstyr bruker ofte karboksylrør oppnådd ved vikling. Disse produktene er også etterspurt av bilprodusenter og andre teknikker. Karbonfiber brukes ofte, for eksempel for manuell brems. Også basert på dette materialet er oppnådd:

• Detaljer for luftfartsmodeller;
• Fullt hette;
• sykler;
• Deler til tuning biler og motorsykler.

Paneler fra en del av 18% tøffere aluminium og 14% mer enn det strukturelle stålet. Ermer basert på dette materialet er nødvendig for å få rør og rør av variabel tverrsnitt, spiralprodukter av ulike profiler. De brukes også til produksjon og reparasjon av klubber. Det er fortsatt verdt å indikere bruk Når du utsteder spesielt sterke deksler for smarttelefoner og andre gadgets. Slike produkter er vanligvis premium og har forhøyede dekorative egenskaper.

Med hensyn til en grafitt-type dispergert pulver, er det nødvendig:

• ved mottak av elektrisk ledende belegg;
• Når du produserer lim av ulike typer;
• Når du forbedrer mugg og noen andre deler.

Kitt med karbonfiber over en rekke parametere er bedre enn tradisjonell kitt. En lignende kombinasjon er verdsatt av mange spesialister for plastisitet, mekanisk festning. Sammensetningen er egnet for dekselet av dype defekter. Stenger eller stenger fra karboner er holdbare, enkle og tjene lenge. Slike materiale er nødvendig for:

• luftfart;
• rakettindustrien;
• Form for sport inventar.

Ved hjelp av pyrolyse av karboksylsyresalter, kan ketoner og aldehyder oppnås. Utmerket termisk kvalitet på karbonfiber tillater det å bli brukt i varmeovner og elektriske varmeovner. Slike varmeovner:

• økonomisk;
• pålitelig;
• Forskjellig med imponerende effektivitet;
• Farlig stråling distribuerer ikke;
• relativt kompakt;
• perfekt automatisert;
• operert uten unødvendige problemer;
• Ikke spre utenforstående.

Karbon-karbonkompositter brukes når det frigjøres:

• Står under TIGLEYE;
• koniske deler for vakuum smelteovner;
• Tubular deler for dem.

Fra de ekstra applikasjonene kan kalles:

• hjemmelagde kniver;
• Bruk til petalventilen på motoren;
• Bruk i konstruksjon.

Moderne byggere har lenge brukt dette materialet, ikke bare for utendørsforsterkning. Han er fortsatt nødvendig for å herde steinhus og bassenger. Innløpsforsterkningslaget gjenoppretter kvaliteten på støttene og bjelkene i broene. Det brukes også når du lager septisk og rammen av naturlige, kunstige reservoarer, når de jobber med Caisson og en scene.

Du kan også reparere håndtakene, reparasjonsrør, fikse møblerben, slanger, håndtak, utstyr, vinduskarmer og PVC-vinduer.

I den neste videoen finner du ytterligere informasjon om produksjonen av karbonfiber.