Ugljična vlakna je vlaknasti materijal sa sadržajem ugljika većim od 95%. Ima odlična mehanička, hemijska, električna i druga odlična svojstva. To je "kralj novih materijala" i strateški materijal koji nedostaje u vojnom i civilnom razvoju. Poznato kao "crno zlato".
Proizvodna linija karbonskih vlakana je sljedeća:
Kako se prave vitka karbonska vlakna?
Tehnologija procesa proizvodnje karbonskih vlakana se do sada razvila i sazrela. Uz kontinuirani razvoj kompozitnih materijala od karbonskih vlakana, sve ga više favoriziraju svi sferi života, posebno snažan rast avijacije, automobila, željeznice, vjetroelektrana itd. i njegov pokretački učinak, razvoj industrije karbonskih vlakana . Izgledi su još širi.
Lanac industrije karbonskih vlakana može se podijeliti na uzvodno i nizvodno. Upstream se obično odnosi na proizvodnju materijala specifičnih za karbonska vlakna; nizvodno se obično odnosi na proizvodnju komponenti za primjenu karbonskih vlakana. Kompanije između upstream i downstream mogu ih smatrati dobavljačima opreme u procesu proizvodnje karbonskih vlakana. Kao što je prikazano na slici:
Cijeli proces od sirove svile do karbonskih vlakana uzvodno od lanca industrije karbonskih vlakana treba proći kroz procese kao što su peći za oksidaciju, peći za karbonizaciju, peći za grafitizaciju, površinsku obradu i dimenzioniranje. U strukturi vlakana dominiraju karbonska vlakna.
Uzvodno od lanca industrije karbonskih vlakana pripada petrohemijskoj industriji, a akrilonitril se uglavnom dobija rafinacijom sirove nafte, krekingom, oksidacijom amonijaka itd.; Poliakrilonitrilna prekursorska vlakna, karbonska vlakna se dobivaju preoksidacijom i karbonizacijom prekursorskog vlakna, a kompozitni materijal od karbonskih vlakana se dobiva obradom karbonskih vlakana i visokokvalitetne smole kako bi se zadovoljili zahtjevi primjene.
Proces proizvodnje karbonskih vlakana uglavnom uključuje izvlačenje, izvlačenje, stabilizaciju, karbonizaciju i grafitizaciju. Kao što je prikazano na slici:
Crtež:Ovo je prvi korak u procesu proizvodnje karbonskih vlakana. Uglavnom razdvaja sirovine u vlakna, što je fizička promjena. Tokom ovog procesa, prenos mase i prenos toplote između tečnosti za predenje i tečnosti za koagulaciju, i konačno PAN taloženje. Filamenti formiraju gel strukturu.
Izrada:zahteva temperaturu od 100 do 300 stepeni da bi delovao zajedno sa efektom istezanja orijentisanih vlakana. To je također ključni korak u visokom modulu, visokom ojačanju, zgušnjavanju i rafiniranju PAN vlakana.
Stabilnost:Termoplastični PAN linearni makromolekularni lanac transformiše se u neplastičnu toplotno otpornu trapezoidnu strukturu metodom zagrijavanja i oksidacije na 400 stepeni, tako da se ne topi i nije zapaljiv na visokoj temperaturi, zadržavajući oblik vlakana i termodinamika je u stabilnom stanju.
Karbonizacija:Potrebno je izbaciti neugljenične elemente u PAN-u na temperaturi od 1.000 do 2.000 stepeni i konačno generisati karbonska vlakna sa turbostratičnom grafitnom strukturom sa sadržajem ugljenika većim od 90%.
Grafitizacija: Potrebna je temperatura od 2.000 do 3.000 stepeni za pretvaranje amorfnih i turbostratnih karboniziranih materijala u trodimenzionalne grafitne strukture, što je glavna tehnička mjera za poboljšanje modula karbonskih vlakana.
Detaljan proces karbonskih vlakana od procesa proizvodnje sirove svile do gotovog proizvoda je da se PAN sirova svila proizvodi prethodnim procesom proizvodnje sirove svile. Nakon prethodnog izvlačenja vlažnom toplinom dodavača žice, mašina za izvlačenje se sekvencijalno prenosi u peć za pretoksidaciju. Nakon pečenja na različitim gradijentnim temperaturama u grupi peći za predoksidaciju, formiraju se oksidirana vlakna, odnosno preoksidirana vlakna; prethodno oksidirana vlakna se formiraju u karbonska vlakna nakon prolaska kroz peći za karbonizaciju srednje i visoke temperature; karbonska vlakna se zatim podvrgavaju završnoj površinskoj obradi, dimenzioniranju, sušenju i drugim procesima kako bi se dobili proizvodi od karbonskih vlakana. . Cijeli proces kontinuiranog dodavanja žice i precizne kontrole, mali problem u bilo kojem procesu će utjecati na stabilnu proizvodnju i kvalitetu finalnog proizvoda od karbonskih vlakana. Proizvodnja karbonskih vlakana ima dug tok procesa, mnoge tehničke ključne tačke i visoke proizvodne barijere. To je integracija više disciplina i tehnologija.
Gore navedeno je proizvodnja karbonskih vlakana, hajde da pogledamo kako se koristi tkanina od karbonskih vlakana!
Prerada proizvoda od karbonskih vlakana
1. Rezanje
Prepreg se vadi iz hladnjače na minus 18 stepeni. Nakon buđenja, prvi korak je precizno sečenje materijala prema dijagramu materijala na automatskoj mašini za sečenje.
2. Popločavanje
Drugi korak je postavljanje preprega na alat za polaganje i polaganje različitih slojeva prema zahtjevima dizajna. Svi procesi se izvode pod laserskim pozicioniranjem.
3. Formiranje
Preko automatiziranog robota za rukovanje, predforma se šalje u mašinu za kalupljenje za kompresijsko oblikovanje.
4. Rezanje
Nakon oblikovanja, radni komad se šalje na radnu stanicu robota za rezanje na četvrti korak rezanja i uklanjanja ivica kako bi se osigurala točnost dimenzija radnog komada. Ovaj proces se također može upravljati na CNC-u.
5. Čišćenje
Peti korak je izvođenje čišćenja suhim ledom na stanici za čišćenje kako bi se uklonilo sredstvo za odvajanje, što je pogodno za naknadni proces premazivanja ljepilom.
6. Ljepilo
Šesti korak je nanošenje strukturalnog ljepila na robotskoj stanici za lijepljenje. Položaj lijepljenja, brzina ljepila i izlaz ljepila su precizno podešeni. Dio spoja sa metalnim dijelovima je zakivan, što se izvodi na stanici za zakivanje.
7. Montažni pregled
Nakon nanošenja ljepila, unutarnja i vanjska ploča se sklapaju. Nakon što se ljepilo stvrdne, vrši se detekcija plave svjetlosti kako bi se osigurala tačnost dimenzija ključaonica, tačaka, linija i površina.
Ugljična vlakna se teže obrađuju
Ugljična vlakna imaju i jaku vlačnu čvrstoću karbonskih materijala i meku obradivost vlakana. Ugljična vlakna su novi materijal sa odličnim mehaničkim svojstvima. Uzmimo za primjer karbonska vlakna i naš uobičajeni čelik, čvrstoća karbonskih vlakana je oko 400 do 800 MPa, dok je čvrstoća običnog čelika 200 do 500 MPa. Gledajući po čvrstoći, karbonska vlakna i čelik su u osnovi slični i nema očigledne razlike.
Ugljična vlakna imaju veću čvrstoću i manju težinu, pa se karbonska vlakna mogu nazvati kraljem novih materijala. Zbog ove prednosti, tokom obrade kompozita ojačanih karbonskim vlaknima (CFRP), matrica i vlakna imaju složene unutrašnje interakcije, zbog čega se njihova fizička svojstva razlikuju od metala. Gustina CFRP-a je mnogo manja od gustoće metala, dok je čvrstoća veća od većine metala. Zbog nehomogenosti CFRP-a, tokom obrade često dolazi do izvlačenja vlakana ili odvajanja matričnog vlakna; CFRP ima visoku otpornost na toplotu i otpornost na habanje, što ga čini zahtevnijim za opremu tokom obrade, pa se u procesu proizvodnje stvara velika količina toplote rezanja, što je ozbiljnije za habanje opreme.
Istovremeno, s kontinuiranim širenjem područja primjene, zahtjevi postaju sve delikatniji, a zahtjevi za primjenjivost materijala i zahtjevi za kvalitetom CFRP-a sve strožiji, što također uzrokuje troškove obrade. ustati.
Obrada ploča od karbonskih vlakana
Nakon što se ploča od karbonskih vlakana očvrsne i formira, potrebna je naknadna obrada kao što je rezanje i bušenje za potrebe preciznosti ili potrebe za montažom. Pod istim uslovima kao što su parametri procesa rezanja i dubina rezanja, odabir alata i svrdla od različitih materijala, veličina i oblika će imati vrlo različite efekte. Istovremeno, faktori kao što su snaga, smjer, vrijeme i temperatura alata i bušilica također će utjecati na rezultate obrade.
U procesu naknadne obrade pokušajte odabrati oštar alat s dijamantskim premazom i burgijom od čvrstog karbida. Otpornost na habanje alata i samog burgija određuje kvalitetu obrade i vijek trajanja alata. Ako alat i burgija nisu dovoljno oštri ili se nepravilno koriste, ne samo da će ubrzati habanje, povećati troškove obrade proizvoda, već će uzrokovati i oštećenje ploče, što će utjecati na oblik i veličinu ploče i stabilnost dimenzija rupa i žljebova na ploči. Izaziva slojevito kidanje materijala, ili čak urušavanje bloka, što rezultira lomljenjem cijele ploče.
Prilikom bušenjalistovi od karbonskih vlakana, što je veća brzina, to je bolji efekat. U izboru burgija, jedinstveni dizajn vrha burgije PCD8 burgije za čeonu ivicu je pogodniji za listove od karbonskih vlakana, koji mogu bolje prodrijeti u listove od karbonskih vlakana i smanjiti rizik od raslojavanja.
Prilikom rezanja debelih listova od karbonskih vlakana, preporučuje se upotreba kompresijskog glodala s dvije oštrice s lijevom i desnom spiralnom ivicom. Ova oštra rezna ivica ima i gornji i donji spiralni vrh za balansiranje aksijalne sile alata gore i dolje tokom rezanja. , kako bi se osiguralo da je rezultujuća sila rezanja usmjerena na unutrašnju stranu materijala, kako bi se postigli stabilni uvjeti rezanja i suzbila pojava raslojavanja materijala. Dizajn gornje i donje ivice u obliku romba "Pineapple Edge" glodala takođe može efikasno rezati listove od ugljeničnih vlakana. Njegova duboka strugotina može oduzeti mnogo topline rezanja kroz ispuštanje strugotine tokom procesa rezanja, kako bi se izbjeglo oštećenje karbonskih vlakana. svojstva lista.
01 Kontinuirano dugo vlakno
Karakteristike proizvoda:Najčešći oblik proizvoda proizvođača karbonskih vlakana, snop se sastoji od hiljada monofilamenata, koji su podijeljeni u tri tipa prema metodi uvijanja: NT (Nikad uvrnuto, neuvrnuto), UT (Neuvrnuto, neuvrnuto), TT ili ST ( Twisted, twisted), od kojih je NT najčešće korišteno karbonsko vlakno.
Glavna aplikacija:Uglavnom se koristi za kompozitne materijale kao što su CFRP, CFRTP ili C/C kompozitni materijali, a područja primjene uključuju zrakoplovnu/aerokosmičku opremu, sportsku opremu i dijelove industrijske opreme.
02 Prediva od rezanih vlakana
Karakteristike proizvoda:kratka vlaknasta pređa za kratka, pređa ispredena od kratkih karbonskih vlakana, kao što su karbonska vlakna opće namjene na bazi smole, obično su proizvodi u obliku kratkih vlakana.
Glavne namjene:materijali za toplinsku izolaciju, materijali protiv trenja, C/C kompozitni dijelovi, itd.
03 Tkanina od karbonskih vlakana
Karakteristike proizvoda:Izrađena je od kontinuiranih karbonskih vlakana ili predenog prediva od karbonskih vlakana. Prema metodi tkanja, tkanine od karbonskih vlakana mogu se podijeliti na tkane, pletene i netkane tkanine. Trenutno su tkanine od karbonskih vlakana obično tkane tkanine.
Glavna aplikacija:Isto kao i kontinuirana karbonska vlakna, koja se uglavnom koriste u kompozitnim materijalima kao što su CFRP, CFRTP ili C/C kompozitni materijali, a područja primjene uključuju zrakoplovnu/aerokosmičku opremu, sportsku opremu i dijelove industrijske opreme.
04 Pleteni pojas od karbonskih vlakana
Karakteristike proizvoda:Spada u vrstu tkanine od karbonskih vlakana, koja je također tkana od kontinuiranih karbonskih vlakana ili pređe od karbonskih vlakana.
Glavna upotreba:Uglavnom se koristi za armaturne materijale na bazi smole, posebno za proizvodnju i preradu cijevnih proizvoda.
05 Sjeckana karbonska vlakna
Karakteristike proizvoda:Za razliku od koncepta predenog pređe od karbonskih vlakana, obično se priprema od kontinuiranog karbonskog vlakna kroz usitnjenu obradu, a isjeckana dužina vlakna može se rezati prema potrebama kupaca.
Glavne namjene:Obično se koristi kao mješavina plastike, smole, cementa, itd., miješanjem u matricu, mogu se poboljšati mehanička svojstva, otpornost na habanje, električna provodljivost i otpornost na toplinu; posljednjih godina, ojačavajuća vlakna u 3D štampanju kompozita od karbonskih vlakana su uglavnom usitnjena karbonska vlakna. main.
06 Brušenje karbonskih vlakana
Karakteristike proizvoda:Budući da su karbonska vlakna krhki materijal, mogu se nakon mljevenja, odnosno mljevenja karbonskih vlakana, pripremiti u prah od karbonskih vlakana.
Glavna aplikacija:slično usitnjenim karbonskim vlaknima, ali se rijetko koristi u cementnoj armaturi; obično se koristi kao spoj plastike, smole, gume itd. za poboljšanje mehaničkih svojstava, otpornosti na habanje, električne provodljivosti i otpornosti na toplinu matrice.
07 Mat od karbonskih vlakana
Karakteristike proizvoda:Glavni oblik je filc ili mat. Najprije se kratka vlakna naslanjaju mehaničkim češljanjem i drugim metodama, a zatim se pripremaju iglom; također poznat kao netkana tkanina od karbonskih vlakana, pripada vrsti tkanine od karbonskih vlakana.Glavne namjene:termoizolacioni materijali, podloge od livenog termoizolacionog materijala, zaštitni slojevi otporni na toplotu i podloge za slojeve otporne na koroziju itd.
08 Papir od karbonskih vlakana
Karakteristike proizvoda:Priprema se od karbonskih vlakana suvim ili mokrim postupkom izrade papira.
Glavne namjene:antistatičke ploče, elektrode, membrane zvučnika i grijaće ploče; vruće primjene posljednjih godina su novi energetski materijali za baterije vozila, itd.
09 Prepreg od karbonskih vlakana
Karakteristike proizvoda:poluočvrsli međumaterijal napravljen od termoreaktivne smole impregnirane karbonskim vlaknima, koja ima izvrsna mehanička svojstva i široko se koristi; širina preprega od karbonskih vlakana ovisi o veličini opreme za obradu, a uobičajene specifikacije uključuju prepreg materijal širine 300 mm, 600 mm i 1000 mm.
Glavna aplikacija:vazduhoplovna/vazdušna oprema, sportska oprema i industrijska oprema, itd.
010 kompozitni materijal od karbonskih vlakana
Karakteristike proizvoda:Materijal za brizganje napravljen od termoplastične ili termoreaktivne smole pomiješane s ugljičnim vlaknima, mješavini se dodaju različiti aditivi i usitnjena vlakna, a zatim se podvrgava procesu mešanja.
Glavna aplikacija:Oslanjajući se na odličnu električnu provodljivost materijala, visoku krutost i prednosti male težine, uglavnom se koristi u kućištima opreme i drugim proizvodima.
Takođe proizvodimodirektan roving od fiberglasa,prostirke od fiberglasa, mreža od fiberglasa, iroving od fiberglasa.
Kontaktirajte nas:
Broj telefona:+8615823184699
Broj telefona: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Vrijeme objave: Jun-01-2022
