一文看懂碳纤维是如何被生产出来

日期:2023-07-04 14:16阅读次数:

  碳纤维材料被称为材料界的黑色黄金,具有了非常高的力学性能以及化学性能,整个的价格也相对应的比较高,那碳纤维材料是怎么生产出来的呢?都有哪些生产步骤呢?本文就跟着威盛新材的小编来看看。

碳纤维材料纹路
(碳纤维)

  碳纤维整个的含碳量非常的高,内部的含碳量达到93%以上,一些高性能的碳纤维丝束的含碳量达到95%以上,整个的碳纤维产业链也分为了上游跟下游,上游就是本文我们要说到的碳纤维原材料的提炼,到性能的研发;那下游则是碳纤维制品的应用,威盛新材生产的碳纤维制品就属于下游的区域。整个的碳纤维丝束提炼出来的步骤流程是拉丝、牵伸、氧化、碳化、石墨化。

  1.拉丝,碳纤维应用比较多的就是聚丙烯腈材料,那是先把原材料分离成为纤维,也就是通过设备拉出丝的过程,那在这个的过程中,是通过纺丝液跟凝固液不断的传递传热,从而变成凝胶状的丝。

  2.牵伸,牵伸是把获得的碳丝再经过100-300摄氏度下进行通过牵伸使得PAN纤维更细长,形成高模量的材料,那这里面是通过送丝架湿热预牵伸。

  3.氧化,牵伸完成后,如果不进行氧化稳定的话,结构微信不好,那是需要通过400度加热氧化的方法使热塑性PAN线形大分子链转化为非塑性耐热梯形结构,使其在高温下不熔不燃,保持纤维形态,热力学处于稳定状态。氧化这里面还有预氧化,并且是多个不同温度的预氧化炉群,采用不同梯度的温度烤化后,才会形成氧化纤维即预氧丝。

  4.碳化,氧化完成后,纤维内部还有杂志,那这个时候需要保证整个的纤维内都是以碳原子为主,这个时候就需要碳化的过程,需要在1000-2000摄氏度下处理,使得内部非碳元素祛除,保证整个的纤维内部碳原子含量超过90%。

  5.石墨化,这个石墨化的话,主要就是温度更高,把纤维内部还没定型的分子原子,变成三维三维石墨结构转化,是提高碳纤维模量的主要技术措施。碳纤维再经过最终的表面处理上浆、干燥等工艺得到碳纤维成品

  这样也就完成了碳纤维材料的整个的生产,那因为国外碳纤维研发更高,所以技术也更先进,那这导致了高性能碳纤维材料更多的还是要进口,伴随着现在国产碳纤维T1100的完成生产,我国也成为了碳纤维技术的领先国际,那碳纤维原丝的生产,整个的工艺还是比较复杂,每一道程序都是要精确控制,因为一旦出现问题就会影响到最后的产品质量。推荐阅读:碳纤维产品实际应用优势

  这样一整个下来,也就能够很好的生产出了碳纤维材料,再被下游厂家进行生产,威盛新材就是一家专业从事碳纤维制品的厂家,有着丰富生产经验,从事碳纤维制品的生产和加工,成型设备齐全、加工机器也完善,能够完成多种型号的碳纤维产品的生产,按图纸定制生产。生产的碳纤维板产品也远销多行业,受到一致的认可与好评。

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