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 excel·lents. És el “rei dels nous materials” i un material estratègic mancat de desenvolupament militar i civil. Conegut com "Or negre".
La línia de producció de fibra de carboni és la següent:
Com es fa l'esvelta fibra de carboni?
La tecnologia del procés de producció de fibra de carboni s'ha desenvolupat fins ara i ha madurat. Amb el desenvolupament continu de materials compostos de fibra de carboni, és cada cop més afavorit per tots els àmbits de la vida, especialment el 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. Amunt es refereix generalment a la producció de materials específics de fibra de carboni; aigües avall es refereix generalment a la producció de components d'aplicació de fibra de carboni. Les empreses entre aigües amunt i avall poden considerar-les com a proveïdors 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 de superfícies i dimensionament. L'estructura de la fibra està dominada per la fibra de carboni.
La cadena aigües amunt 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 mitjançant la oxidació prèvia i la carbonització de la fibra precursora, i el material compost de fibra de carboni s'obté mitjançant el processament de fibra de carboni i resina d'alta qualitat per complir els requisits d'aplicació.
El procés de producció de fibra de carboni inclou principalment el dibuix, el dibuix, 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, que és un canvi físic. Durant aquest procés, la transferència de massa i la transferència de calor entre el líquid de filatura i el líquid de coagulació, i finalment la precipitació PAN. Els filaments formen una estructura de gel.
Redacció:requereix una temperatura de 100 a 300 graus per funcionar juntament 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 fona i no es inflama a alta temperatura, mantenint la forma de la fibra i la termodinàmica està en un estat estable.
Carbonització:Cal expulsar els elements no carbonics en PAN a una temperatura d'entre 1.000 i 2.000 graus i, finalment, generar fibres de carboni amb una estructura de grafit turbostràtica amb un contingut de carboni superior al 90%.
Grafitització: Requereix una temperatura de 2.000 a 3.000 graus per convertir els materials carbonitzats amorfs i turbostràtics en estructures tridimensionals de grafit, 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 pel procés de producció de seda crua anterior. Després de dibuixar prèviament per la calor humida de l'alimentador de filferro, la màquina de dibuix es transfereix seqüencialment al forn de pre-oxidació. Després de coure 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 transformen en fibres de carboni després de passar per forns de carbonització a mitja i alta temperatura; les fibres de carboni es 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 barreres de producció elevades. 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 preimpregnat es treu de la nevera a menys 18 graus. Després de despertar, el primer pas és tallar el material amb precisió segons el diagrama de material de la màquina de tall automàtica.
2. Pavimentació
El segon pas és col·locar preimpregnat a l'eina de col·locació i col·locar diferents capes segons els requisits de disseny. Tots els processos es realitzen sota posicionament làser.
3. Formació
Mitjançant un robot de manipulació automatitzat, la preforma s'envia a la màquina d'emmotllament per a l'emmotllament per compressió.
4. Tall
Després de la formació, 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 amb CNC.
5. Neteja
El cinquè pas és realitzar la neteja amb gel sec a l'estació de neteja per eliminar l'agent d'alliberament, que és convenient per al procés de recobriment de cola posterior.
6. Cola
El sisè pas és aplicar cola estructural a l'estació del robot d'encolat. La posició d'enganxament, la velocitat de la cola i la sortida de la cola s'ajusten amb precisió. Part de la connexió amb les peces metàl·liques està reblat, que es realitza a l'estació de reblat.
7. Inspecció de muntatge
Després d'aplicar la cola, es munten els panells interior i exterior. Després de curar la cola, es realitza la detecció de llum blava per garantir la precisió dimensional dels forats, punts, línies i 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 suau processabilitat de les fibres. La fibra de carboni és un material nou amb excel·lents propietats mecàniques. Preneu com a exemple la fibra de carboni i el nostre acer comú, la força de la fibra de carboni és d'entre 400 i 800 MPa, mentre que la resistència de l'acer normal és de 200 a 500 MPa. Pel que fa a la duresa, 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, de manera que la fibra de carboni es pot anomenar 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, fent 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 falta d'homogeneïtat del CFRP, sovint es produeix l'extracció de la fibra o el despreniment de la fibra de la matriu durant el processament; CFRP té una alta resistència a la calor i resistència al desgast, la qual cosa fa que sigui més exigent amb 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.
Al mateix temps, 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 del CFRP són cada cop més estrictes, la qual cosa també provoca el cost de processament. aixecar-se.
Processament de plaques de fibra de carboni
Després que el tauler de fibra de carboni estigui curat i format, es requereix 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, seleccionar eines i broques de diferents materials, mides i formes tindrà efectes molt diferents. Al mateix temps, factors com la força, la direcció, el temps i la temperatura de les eines i trepans 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 la mateixa broca 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 acceleraran el desgast, augmentaran el cost de processament del producte, sinó que també causaran danys a la placa, afectant la forma i la mida de la placa i el estabilitat de les dimensions dels forats i solcs de la placa. Provoca l'esquinçament en capes del material, o fins i tot el col·lapse del bloc, que provoca el desballestament de tot el tauler.
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 del trepant 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 cap amunt i cap avall durant el tall. , per assegurar que la força de tall resultant es dirigeix a la cara 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 del router "Pineapple Edge" també pot tallar eficaçment les làmines de fibra de carboni. La seva flauta profunda d'encenall pot treure molta calor de tall a través de la descàrrega d'encenalls durant el procés de tall, per evitar danys a la fibra de carboni. propietats del full.
01 Fibra llarga contínua
Característiques del producte:La forma de producte més comuna dels fabricants de fibra de carboni, el paquet es compon de milers de monofilaments, que es divideixen en tres tipus segons el mètode de torsió: NT (mai retorçat, sense retorçar), UT (no retorçat, sense retorçar), TT o ST ( Twisted, twisted), dels quals NT és la fibra de carboni més utilitzada.
Aplicació principal:S'utilitza principalment per a materials compostos com CFRP, CFRTP o materials compostos C/C, i els camps d'aplicació inclouen equips aeroespacials/aeronàutics, articles esportius i peces d'equips industrials.
02 Fil de fibra discontinua
Característiques del producte:fil de fibra curta per a curt, els fils filats a partir de fibres de carboni curtes, com les fibres de carboni basades en brea d'ús general, 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. Segons el mètode de teixit, els teixits de fibra de carboni es poden dividir en 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, que s'utilitza principalment en materials compostos com CFRP, CFRTP o materials compostos C/C, i els camps d'aplicació inclouen equips aeroespacials/aeronàutics, articles esportius i peces d'equips industrials.
04 Cinturó trenat de fibra de carboni
Característiques del producte:Pertany a una mena de teixit de fibra de carboni, que també es teixeix amb fibra de carboni contínua o fil de fibra de carboni.
Ús principal:S'utilitza principalment per a materials de reforç a base de resina, especialment per a la producció i processament de productes tubulars.
05 Fibra de carboni picada
Característiques del producte:A diferència del concepte de fil de fibra de carboni, normalment es prepara a partir de fibra de carboni contínua mitjançant un processament picat, i la longitud tallada de la fibra es pot tallar segons les necessitats del client.
Usos principals:S'utilitza habitualment com a barreja de plàstics, resines, ciment, etc., barrejant-se a la matriu, es poden millorar les propietats mecàniques, la resistència al desgast, la conductivitat elèctrica i la resistència a la calor; en els últims anys, les fibres de reforç dels compostos de fibra de carboni d'impressió 3D són majoritàriament fibres de carboni tallades. principal.
06 Mòlta de fibra de carboni
Característiques del producte:Com que la fibra de carboni és un material trencadís, 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 s'utilitza en el reforç de ciment; generalment 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 Mat de fibra de carboni
Característiques del producte:La forma principal és feltre o estora. En primer lloc, les fibres curtes es posen en capes mitjançant cards mecànics i altres mètodes, i després es preparen mitjançant perforació d'agulla; també conegut com a teixit no teixit de fibra de carboni, pertany a una mena de teixit de fibra de carboni.Usos principals:materials d'aïllament tèrmic, substrats de material d'aïllament tèrmic modelat, 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 sec o humit.
Usos principals:plaques antiestàtiques, elèctrodes, cons d'altaveus i plaques de calefacció; Les aplicacions calentes dels darrers anys són materials de càtode de bateria de vehicles d'energia nova, etc.
09 Preimpregnat de fibra de carboni
Característiques del producte:un material intermedi semi-endurit fet de resina termoestable impregnada de fibra de carboni, que té excel·lents propietats mecàniques i s'utilitza àmpliament; l'amplada del preimpregnat de fibra de carboni depèn de la mida de l'equip de processament, i les especificacions comunes inclouen material preimpregnat de 300 mm, 600 mm i 1000 mm d'amplada.
Aplicació principal:equips aeronàutics/espacials, articles esportius i equipament industrial, etc.
010 material compost de fibra de carboni
Característiques del producte:Material d'emmotllament per injecció fet de resina termoplàstica o termoestables barrejada amb fibra de carboni, la barreja s'afegeix amb diversos additius i fibres tallades, 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 lleugers del material, s'utilitza principalment en carcasses d'equips i altres productes.
També produïmroving directe de fibra de vidre,estores de fibra de vidre, malla de fibra de vidre, iroving teixit de fibra de vidre.
Contacta amb nosaltres:
Telèfon: +8615823184699
Telèfon: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Hora de publicació: Jun-01-2022
