fibra de carboni és un material de fibra amb un contingut de carboni superior al 95%. Té excel·lents propietats mecàniques, químiques, elèctriques i altres propietats excel·lents. És el "rei dels nous materials" i un material estratègic que falta en el desenvolupament militar i civil. Conegut com a "or negre".
La línia de producció de fibra de carboni és la següent:
Com es fabrica la fibra de carboni esvelta?
La tecnologia del procés de producció de fibra de carboni s'ha desenvolupat fins ara i ha madurat. Amb el desenvolupament continu dels materials compostos de fibra de carboni, cada cop és més afavorida per tots els àmbits de la vida, especialment pel fort creixement de l'aviació, l'automòbil, el ferrocarril, les pales d'energia eòlica, etc. i el seu efecte impulsor, el desenvolupament de la indústria de la fibra de carboni. Les perspectives són encara més àmplies.
La cadena de la indústria de la fibra de carboni es pot dividir en aigües amunt i aigües avall. L'aigües amunt normalment es refereix a la producció de materials específics per a la fibra de carboni; l'aigües avall normalment es refereix a la producció de components d'aplicació de fibra de carboni. Les empreses entre les aigües amunt i les aigües avall poden considerar-les proveïdores d'equips en el procés de producció de fibra de carboni. Com es mostra a la figura:
Tot el procés, des de la seda crua fins a la fibra de carboni, aigües amunt de la cadena de la indústria de la fibra de carboni, ha de passar per processos com ara forns d'oxidació, forns de carbonització, forns de grafitització, tractament superficial i dimensionament. L'estructura de la fibra està dominada per la fibra de carboni.
La part superior de la cadena de la indústria de la fibra de carboni pertany a la indústria petroquímica, i l'acrilonitril s'obté principalment mitjançant el refinament del petroli cru, el craqueig, l'oxidació d'amoníac, etc.; La fibra precursora de poliacrilonitril, la fibra de carboni s'obté preoxidant i carbonitzant la fibra precursora, i el material compost de fibra de carboni s'obté processant fibra de carboni i resina d'alta qualitat per complir els requisits de l'aplicació.
El procés de producció de fibra de carboni inclou principalment l'estirament, l'estirament, l'estabilització, la carbonització i la grafitització. Com es mostra a la figura:
Dibuix:Aquest és el primer pas en el procés de producció de fibra de carboni. Principalment separa les matèries primeres en fibres, cosa que suposa un canvi físic. Durant aquest procés, es produeix la transferència de massa i la transferència de calor entre el líquid de filatura i el líquid de coagulació, i finalment la precipitació de PAN. Els filaments formen una estructura de gel.
Redacció:requereix una temperatura de 100 a 300 graus per funcionar conjuntament amb l'efecte d'estirament de les fibres orientades. També és un pas clau en l'alt mòdul, l'alt reforç, la densificació i el refinament de les fibres PAN.
Estabilitat:La cadena macromolecular lineal PAN termoplàstica es transforma en una estructura trapezoïdal resistent a la calor no plàstica mitjançant el mètode d'escalfament i oxidació a 400 graus, de manera que no es fon ni és inflamable a altes temperatures, manté la forma de la fibra i la termodinàmica es manté en un estat estable.
Carbonització:Cal expulsar els elements no carbonatats del PAN a una temperatura d'entre 1.000 i 2.000 graus i, finalment, generar fibres de carboni amb una estructura de grafit turboestàtic amb un contingut de carboni superior al 90%.
Grafitització: Requereix una temperatura de 2.000 a 3.000 graus per convertir materials carbonitzats amorfs i turboestàtics en estructures de grafit tridimensionals, que és la principal mesura tècnica per millorar el mòdul de les fibres de carboni.
El procés detallat de la fibra de carboni, des del procés de producció de seda crua fins al producte acabat, és que la seda crua PAN es produeix mitjançant el procés de producció de seda crua previ. Després del pre-estirat per la calor humida de l'alimentador de filferro, la màquina d'estirat la transfereix seqüencialment al forn de pre-oxidació. Després de coure-la a diferents temperatures de gradient al grup del forn de pre-oxidació, es formen fibres oxidades, és a dir, fibres pre-oxidades; les fibres pre-oxidades es formen en fibres de carboni després de passar per forns de carbonització de temperatura mitjana i alta; les fibres de carboni se sotmeten a un tractament superficial final, dimensionament, assecat i altres processos per obtenir productes de fibra de carboni. Tot el procés d'alimentació contínua de filferro i control precís, un petit problema en qualsevol procés afectarà la producció estable i la qualitat del producte final de fibra de carboni. La producció de fibra de carboni té un flux de procés llarg, molts punts clau tècnics i altes barreres de producció. És una integració de múltiples disciplines i tecnologies.
L'anterior és la fabricació de fibra de carboni, fem una ullada a com s'utilitza el teixit de fibra de carboni!
Processament de productes de tela de fibra de carboni
1. Tall
El prepreg es treu de la cambra frigorífica a -18 graus. Després de despertar-lo, el primer pas és tallar amb precisió el material segons el diagrama de materials de la màquina de tall automàtica.
2. Pavimentació
El segon pas és col·locar preimpregnat sobre l'eina de col·locació i col·locar diferents capes segons els requisits del disseny. Tots els processos es duen a terme amb posicionament làser.
3. Formació
Mitjançant un robot de manipulació automatitzat, la preforma s'envia a la màquina d'emmotllament per al seu emmotllament per compressió.
4. Tall
Després del conformat, la peça s'envia a l'estació de treball del robot de tall per al quart pas de tall i desbarbat per garantir la precisió dimensional de la peça. Aquest procés també es pot operar en CNC.
5. Neteja
El cinquè pas és realitzar una neteja amb gel sec a l'estació de neteja per eliminar l'agent desemmotllant, cosa que és convenient per al procés posterior de recobriment de cola.
6. Cola
El sisè pas és aplicar cola estructural a l'estació del robot d'encolat. La posició d'encolat, la velocitat de l'encolat i la sortida de l'encolat s'ajusten amb precisió. Part de la connexió amb les peces metàl·liques es riveta, cosa que es duu a terme a l'estació de reblat.
7. Inspecció del muntatge
Després d'aplicar la cola, es munten els panells interior i exterior. Un cop curada la cola, es realitza una detecció de llum blava per garantir la precisió dimensional dels forats de pany, els punts, les línies i les superfícies.
La fibra de carboni és més difícil de processar
La fibra de carboni té tant la forta resistència a la tracció dels materials de carboni com la suavitat de processament de les fibres. La fibra de carboni és un material nou amb excel·lents propietats mecàniques. Prenguem com a exemple la fibra de carboni i el nostre acer comú, la resistència de la fibra de carboni és d'uns 400 a 800 MPa, mentre que la resistència de l'acer ordinari és de 200 a 500 MPa. Pel que fa a la tenacitat, la fibra de carboni i l'acer són bàsicament similars i no hi ha cap diferència òbvia.
La fibra de carboni té una major resistència i un pes més lleuger, per la qual cosa es pot anomenar la fibra de carboni el rei dels nous materials. A causa d'aquest avantatge, durant el processament de compostos reforçats amb fibra de carboni (CFRP), la matriu i les fibres tenen interaccions internes complexes, cosa que fa que les seves propietats físiques siguin diferents de les dels metalls. La densitat del CFRP és molt menor que la dels metalls, mentre que la resistència és més gran que la de la majoria dels metalls. A causa de la inhomogeneïtat del CFRP, sovint es produeix un despreniment de fibra o fibra de matriu durant el processament; el CFRP té una alta resistència a la calor i al desgast, cosa que el fa més exigent per a l'equip durant el processament, de manera que es genera una gran quantitat de calor de tall en el procés de producció, cosa que és més greu per al desgast de l'equip.
Alhora, amb l'expansió contínua dels seus camps d'aplicació, els requisits són cada cop més delicats, i els requisits d'aplicabilitat dels materials i els requisits de qualitat per al CFRP són cada cop més estrictes, cosa que també fa que augmenti el cost de processament.
Processament de tauler de fibra de carboni
Després que la placa de fibra de carboni s'hagi curat i format, cal un postprocessament com ara el tall i la perforació per a requisits de precisió o necessitats de muntatge. En les mateixes condicions, com ara els paràmetres del procés de tall i la profunditat de tall, la selecció d'eines i broques de diferents materials, mides i formes tindrà efectes molt diferents. Al mateix temps, factors com la resistència, la direcció, el temps i la temperatura de les eines i les broques també afectaran els resultats del processament.
En el procés de postprocessament, intenteu triar una eina afilada amb recobriment de diamant i una broca de carbur sòlid. La resistència al desgast de l'eina i de la broca en si determina la qualitat del processament i la vida útil de l'eina. Si l'eina i la broca no són prou afilades o s'utilitzen incorrectament, no només accelerarà el desgast i augmentarà el cost de processament del producte, sinó que també causarà danys a la placa, afectant la forma i la mida de la placa i l'estabilitat de les dimensions dels forats i ranures de la placa. Provoca esquinçament en capes del material o fins i tot col·lapse del bloc, provocant el desballestament de tota la placa.
En perforarlàmines de fibra de carboni, com més ràpida sigui la velocitat, millor serà l'efecte. En la selecció de broques, el disseny únic de la punta de la broca de vora frontal PCD8 és més adequat per a làmines de fibra de carboni, que poden penetrar millor les làmines de fibra de carboni i reduir el risc de delaminació.
Quan es tallen làmines gruixudes de fibra de carboni, es recomana utilitzar una fresa de compressió de doble tall amb un disseny de vora helicoïdal esquerra i dreta. Aquesta vora de tall afilada té puntes helicoïdals superiors i inferiors per equilibrar la força axial de l'eina amunt i avall durant el tall, per garantir que la força de tall resultant es dirigeixi cap a l'interior del material, per tal d'obtenir condicions de tall estables i suprimir l'aparició de delaminació del material. El disseny de les vores superiors i inferiors en forma de diamant de la fresadora "Pineapple Edge" també pot tallar eficaçment làmines de fibra de carboni. La seva profunda ranura de xips pot eliminar molta calor de tall a través de la descàrrega de xips durant el procés de tall, per tal d'evitar danys a les propietats de la làmina de fibra de carboni.
01 Fibra llarga contínua
Característiques del producte:La forma de producte més comuna dels fabricants de fibra de carboni, el feix està compost per milers de monofilaments, que es divideixen en tres tipus segons el mètode de torsió: NT (Never Twisted, untwisted), UT (Untwisted, untwisted), TT o ST (Twisted, twisted), dels quals NT és la fibra de carboni més utilitzada.
Aplicació principal:Principalment utilitzat per a materials compostos com ara CFRP, CFRTP o materials compostos C/C, i els camps d'aplicació inclouen equips aeronàutics/aeroespacials, articles esportius i peces d'equips industrials.
02 Fil de fibra discontínua
Característiques del producte:Fil de fibra curta per a fils curts, els fils filats a partir de fibres de carboni curtes, com ara les fibres de carboni d'ús general a base de brea, solen ser productes en forma de fibres curtes.
Usos principals:materials d'aïllament tèrmic, materials antifricció, peces compostes C/C, etc.
03 Teixit de fibra de carboni
Característiques del producte:Està fet de fibra de carboni contínua o fil de fibra de carboni filat. Segons el mètode de teixit, els teixits de fibra de carboni es poden dividir en teixits teixits, teixits de punt i teixits no teixits. Actualment, els teixits de fibra de carboni solen ser teixits.
Aplicació principal:El mateix que la fibra de carboni contínua, s'utilitza principalment en materials compostos com ara CFRP, CFRTP o materials compostos C/C, i els camps d'aplicació inclouen equips aeronàutics/aeroespacials, articles esportius i peces d'equips industrials.
04 Cinturó trenat de fibra de carboni
Característiques del producte:Pertany a un tipus de teixit de fibra de carboni, que també es teixeix a partir de fibra de carboni contínua o fil de fibra de carboni filat.
Ús principal:Principalment utilitzat per a materials de reforç a base de resina, especialment per a la producció i el processament de productes tubulars.
05 Fibra de carboni tallada
Característiques del producte:A diferència del concepte de filat de fibra de carboni, normalment es prepara a partir de fibra de carboni contínua mitjançant un processament picat, i la longitud picada de la fibra es pot tallar segons les necessitats del client.
Usos principals:Normalment s'utilitza com a barreja de plàstics, resines, ciment, etc., barrejant-los amb la matriu, es poden millorar les propietats mecàniques, la resistència al desgast, la conductivitat elèctrica i la resistència a la calor; en els darrers anys, les fibres de reforç en els compostos de fibra de carboni per a la impressió 3D són principalment fibres de carboni tallades.
06 Mòlta de fibra de carboni
Característiques del producte:Com que la fibra de carboni és un material fràgil, es pot preparar en material de fibra de carboni en pols després de la mòlta, és a dir, la mòlta de fibra de carboni.
Aplicació principal:similar a la fibra de carboni picada, però rarament utilitzada en el reforç de ciment; normalment s'utilitza com a compost de plàstic, resina, cautxú, etc. per millorar les propietats mecàniques, la resistència al desgast, la conductivitat elèctrica i la resistència a la calor de la matriu.
07 Estora de fibra de carboni
Característiques del producte:La forma principal és feltre o estora. Primer, les fibres curtes es posen en capes mitjançant cardat mecànic i altres mètodes, i després es preparen mitjançant punxonat amb agulla; també conegut com a teixit no teixit de fibra de carboni, pertany a un tipus de teixit teixit de fibra de carboni.Usos principals:materials d'aïllament tèrmic, substrats de material d'aïllament tèrmic modelats, capes protectores resistents a la calor i substrats de capes resistents a la corrosió, etc.
08 Paper de fibra de carboni
Característiques del producte:Es prepara a partir de fibra de carboni mitjançant un procés de fabricació de paper en sec o en humit.
Usos principals:plaques antiestàtiques, elèctrodes, cons d'altaveus i plaques de calefacció; les aplicacions en calent dels darrers anys són nous materials de càtode de bateries de vehicles energètics, etc.
09 Preimpregnat de fibra de carboni
Característiques del producte:un material intermedi semiendurit fet de resina termoestabilitzada impregnada de fibra de carboni, que té excel·lents propietats mecàniques i s'utilitza àmpliament; l'amplada del prepreg de fibra de carboni depèn de la mida de l'equip de processament, i les especificacions comunes inclouen material prepreg de 300 mm, 600 mm i 1000 mm d'amplada.
Aplicació principal:equips aeronàutics/aeroespacials, articles esportius i equips industrials, etc.
Material compost de fibra de carboni 010
Característiques del producte:Material de modelat per injecció fet de resina termoplàstica o termoestable barrejada amb fibra de carboni, a la barreja s'afegeixen diversos additius i fibres picades, i després se sotmet a un procés de composició.
Aplicació principal:Basant-se en l'excel·lent conductivitat elèctrica, l'alta rigidesa i els avantatges de lleugeresa del material, s'utilitza principalment en carcasses d'equips i altres productes.
També produïmmetxa directa de fibra de vidre,estores de fibra de vidre, malla de fibra de vidre, ifibra de vidre teixida.
Contacta amb nosaltres:
Número de telèfon: +8615823184699
Número de telèfon: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Data de publicació: 01-06-2022
