OEM 3K أنبوب ألياف الكربون قطره 27mm 29mm 30mm 32mm 45mm 50mm

منتوج وصف

OEM قطر 27mm 29mm 30mm 32mm 45mm 50mm 3K أنبوب ألياف الكربون

كيف يصنع ألياف الكربون؟

تسمى المادة الخام المستخدمة لصنع ألياف الكربون السلفية. حوالي 90٪ من ألياف الكربون المنتجة مصنوعة من البوليا كريلونيتريل (PAN).الـ 10% المتبقية مصنوعة من الريون أو البترولجميع هذه المواد هي البوليمرات العضوية، والتي تتميز بسلاسل طويلة من الجزيئات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة ذرات الكربون.يختلف التركيب الدقيق لكل مادة سابقة من شركة إلى أخرى ويُعتبر عموماً سراً تجارياً.

أثناء عملية التصنيع، يتم استخدام مجموعة متنوعة من الغازات والسوائل. تم تصميم بعض هذه المواد للتفاعل مع الألياف لتحقيق تأثير محدد.مواد أخرى مصممة لعدم التفاعل أو لمنع بعض التفاعلات مع الأليافكما هو الحال مع السلائف ، فإن التركيبات الدقيقة للعديد من مواد العملية هذه مملوكة.

عملية صنع ألياف الكربون هي جزئية كيميائية وجزئية ميكانيكيةيُسحب المُبكر إلى خيوط أو ألياف طويلة ثم يتم تسخينها إلى درجة حرارة عالية جداً دون السماح لها بالاتصال بالأكسجينبدون أوكسجين، لا يمكن أن تحترق الألياف، وبدلاً من ذلك، فإن درجة الحرارة العالية تجعل الذرات في الألياف تهتز بشكل عنيف حتى يتم طرد معظم الذرات غير الكربونية.هذه العملية تسمى الكربونية و تترك نسيج مكون من، سلاسل متداخلة بشكل وثيق من ذرات الكربون مع بضعة ذرات غير الكربون فقط المتبقية.

الاستقرار

قبل أن تتحول الألياف إلى كربون، يجب تغييرها كيميائياً لتحويل ربطها الذري الخطي إلى ربط سلم أكثر استقراراً حرارياً.يتم ذلك عن طريق تسخين الألياف في الهواء إلى حوالي 300 درجة مئوية لمدة 30 - 120 دقيقةهذا يسبب أن الألياف تلتقط جزيئات الأكسجين من الهواء وتعيد ترتيب نمط ربطها الذري. التفاعلات الكيميائية الاستقرارية معقدة وتتضمن عدة خطوات.بعضها يحدث في وقت واحدكما أنها تولد حرارتها الخاصة ، والتي يجب السيطرة عليها لتجنب ارتفاع درجة حرارة الألياف. تجاريا ، تستخدم عملية التثبيت مجموعة متنوعة من المعدات والتقنيات. في بعض العمليات ، يتم استخدام الحرارة المستخدمة في عملية التثبيت.يتم سحب الألياف من خلال سلسلة من الغرف المحميةفي حالات أخرى، تنتقل الألياف عبر أدوات الدوال الساخنة ومن خلال أوراق من المواد الفارغة التي يتم تعليقها بواسطة تدفق الهواء الساخن.بعض العمليات تستخدم هواء ساخن مختلطة مع غازات معينة التي تسريع كيميائيا الاستقرار.

الكربونية

بمجرد استقرار الألياف، يتم تسخينها إلى درجة حرارة تبلغ حوالي 1000-3000 درجة مئوية لعدة دقائق في فرن مليء بمزيج غاز لا يحتوي على الأكسجين.نقص الأكسجين يمنع الألياف من الحرق في درجات الحرارة العالية جدايتم الحفاظ على ضغط الغاز داخل الفرن أعلى من ضغط الهواء الخارجي وتغلق النقاط التي تدخل فيها الألياف وتخرج من الفرن لمنع دخول الأكسجين.عندما يتم تسخين الألياف، يبدأون في فقدان ذراتهم غير الكربونية، بالإضافة إلى عدد قليل من ذرات الكربون، في شكل غازات مختلفة بما في ذلك بخار الماء، والأمونيا، وأكسيد الكربون الأولي، وثاني أكسيد الكربون، والهيدروجين، والنيتروجين، وغيرها.كما يتم طرد الذرات غير الكربونية، تتشكل ذرات الكربون المتبقية بلورات كربون مرتبطة ارتباطًا وثيقًا متوازية تقريبًا مع المحور الطويل للألياف.يتم استخدام فرنين يعملان عند درجات حرارة مختلفة لمراقبة سرعة التسخين بشكل أفضل أثناء التكربون.

معالجة السطح

بعد الكربونية، الألياف لديها سطح لا يربط بشكل جيد مع الايبوكسي وغيرها من المواد المستخدمة في المواد المركبة.سطحها مكسور قليلاًإضافة ذرات الأكسجين إلى السطح يوفر خصائص رابطة كيميائية أفضل وأيضا حفر وتخترق السطح لخصائص رابطة ميكانيكية أفضل.يمكن تحقيق الأكسدة عن طريق غمر الألياف في غازات مختلفة مثل الهواءأو في السوائل المختلفة مثل هيبوكلوريت الصوديوم أو حمض النيتريك.يمكن أيضاً طلاء الألياف بالكهرباء عن طريق جعل الألياف المحطة الإيجابية في حمام مليء بمختلف المواد الموصلة كهربائياًيجب أن يتم التحكم بعناية في عملية معالجة السطح لتجنب تكوين عيوب سطحية صغيرة ، مثل الحفر ، والتي يمكن أن تسبب فشل الألياف.

الحجم

بعد معالجة السطح، يتم تغطية الألياف لحمايتها من الضرر أثناء التلف أو النسيج. وتسمى هذه العملية بتحديد الحجم.يتم اختيار مواد الطلاء لتكون متوافقة مع الملصق المستخدم لتشكيل المواد المركبةوتشمل مواد الطلاء النموذجية الايبوكسي والبوليستر والنايلون واليوريثان وغيرها.

يتم لف الألياف المغطاة على أسطوانات تسمى بـ "البوبينز". يتم تحميل البوبينز في آلة غزل ويتم تدوير الألياف إلى خيوط بأحجام مختلفة.