Hoe het is gemaakt:de kunst van het maken van koolstofvezel

Er gaat niets boven koolstofvezel. De fabricage van koolstofvezel is een unieke methode en fascinerend wanneer deze in meer detail wordt onderzocht.

Lees hieronder verder voor meer informatie over koolstofvezel.

Het dieptepunt in de productie van koolstofvezel

Net als andere materialen begint hoogwaardige koolstofvezel met een basiscomponent:polyacrylonitril (PAN). Daarvan wordt 90% van de koolstofvezels gemaakt. De andere 10% - petroleumpek of rayon.

Fabrikanten gebruiken een verscheidenheid aan vloeistoffen en gassen om koolstofvezel te maken. Tijdens het spinnen vermengt de koolstofvezelproductie PAN zich met andere ingrediënten om tot vezels te worden gesponnen. Daarna worden de vezels gewassen en uitgerekt.

Daarna komt het stabiliseren. Tijdens deze stap worden vezels gedurende 30-120 minuten verwarmd tot 390-590° F. Tijdens deze fase gebeuren er een paar dingen.

Ten eerste krijgen de vezels de zuurstofmoleculen van de lucht. Door dit te doen, herschikt het atomaire bindingspatroon zich in de loop van chemische reacties. De technieken en apparatuur die worden gebruikt in commerciële stabilisatieprocessen variëren van proces tot proces.

Sommige processen trekken de vezels door verwarmde kamers. Anderen voeren ze over hete walsen en door losse materialen.

Na stabiliseren komt carboniseren. Gestabiliseerde vezels verwarmen gedurende vele minuten in een zinderende oven van 1.830-5.500 ° F met een zuurstofloos gasmengsel. De afwezigheid van zuurstof zorgt ervoor dat de vezels niet verbranden.

Door de vezels te verwarmen, laten ze hun niet-koolstofatomen en zelfs sommige koolstofatomen vallen. Dat neemt de vorm aan van gassen zoals ammoniak, waterdamp, kooldioxide, koolmonoxide, stikstof, waterstof en meer. Terwijl de niet-koolstofatomen vluchten, vormen de resterende koolstofatomen nauw verbonden koolstofkristallen.

Meer van de wetenschap achter koolstofvezel

Het productieproces stopt daar niet.

Zodra de vezels carboniseren, oxideert het oppervlak enigszins. Het toevoegen van zuurstofatomen aan het oppervlak zorgt voor meer chemische binding. Het ruwt en etst ook het oppervlak om een ​​betere mechanische hechting te vergemakkelijken.

Fabrikanten oxideren vezels door ze in koolstofdioxide, lucht, ozon of andere gassen te stoppen. Of ze gebruiken vloeistoffen zoals salpeterzuur of natriumhypochloriet.

Vezels kunnen ook als positieve pool worden gemaakt in een bad van elektrisch geleidende materialen om ze elektrolytisch te coaten. Fabrikanten moeten te allen tijde de oppervlaktebehandeling zorgvuldig controleren om de vorming van putjes en andere kleine oppervlaktedefecten te voorkomen. Deze kunnen ervoor zorgen dat de vezel uitvalt.

De laatste stap in het productieproces van koolstofvezel is de maatvoering. Dat is het proces van het coaten van de vezels om ze te beschermen tegen beschadiging tijdens het weven of wikkelen. Coatingmaterialen werken met de lijm die wordt gebruikt bij het maken van composietmaterialen.

De gecoate vezels worden vervolgens met de hand op klossen gewikkeld tijdens de laatste ministappen van het maken van de handgemaakte producten. Ten slotte draaien de klossen in de machine en worden de vezels garen.

Een reis in meerdere stappen

Zoals u kunt zien, is het productieproces van koolstofvezel een zorgvuldige en weloverwogen reis naar perfectie van koolstofvezel. Goed geplande, berekende en zeer wetenschappelijke vooruitgang ontworpen voor koolstofvezel.

Als uw bedrijf handgemaakte koolstofvezel wil die zo minutieus is vervaardigd als het hierboven beschreven proces, vraag dan vandaag nog een gratis offerte aan bij SMI Composites.