Wat is de productie van koolstofvezel?

De productie van koolstofvezel is het proces van het creëren van koolstofvezelversterkte kunststoffen (CFRP).Producten gemaakt van koolstofvezel bieden een van de hoogste sterkte-gewichtsverhoudingen van elk materiaal en bieden ook superieure thermische en geleidende eigenschappen.Dit hoge sterkte en het lage gewicht maakt de productie van koolstofvezel een populaire keuze in de ruimtevaart-, mariene en sportieve goederenindustrie.Bepaalde mengsels van koolstofvezelmaterialen kunnen ook worden genoemd als grafiet.

Het productieproces van koolstofvezel begint wanneer producenten grondstoffen verwerken tot fijne koolstofstrengen.Ze beginnen met een basis van koolteer, of toonhoogte, die wordt gebruikt om low-end koolstofvezelproducten te maken.Voor producten van hoge kwaliteit beginnen fabrikanten met een basismateriaal van polyacrylonitril, dat bestaat uit propyleen en ammoniak.Na dit basismateriaal zoals meerdere keren verwarmd, verandert het structuren dramatisch.Uiteindelijk verandert het materiaal in een keten van koolstofmoleculen en vallen alle andere moleculen weg.

Deze koolstofmoleculen worden gemengd met chemicaliën en onderhevig aan een proces dat bekend staat als nat spinnen.Tijdens nat spinnen gaat de vloeibare koolstofmengsel door een dobbelsteen die bekend staat als een spinneret, met veel kleine gaten.De spinneret vormt het materiaal in lange, dunne filamenten van koolstof.Door deze filamenten te combineren met epoxy of andere harsen, kunnen fabrikanten CFRP produceren.

Koolstofvezelproductie is vrij nauwkeurig, en zelfs een kleine verandering tijdens de productie kan de kwaliteit van het product beïnvloeden.Elke productiefaciliteit van koolstofvezel maakt gebruik van zijn eigen unieke mix van basismaterialen, chemicaliën en temperatuurbereiken tijdens dit productieproces.Dit leidt tot subtiele verschillen tussen koolstofvezelmaterialen van de ene fabrikant tot de volgende.

Fabrikanten vormen koolstofvezel in verschillende producten met behulp van verschillende soorten productieprocessen.Ze kunnen vormen maken uit glasvezel of metaal om individuele onderdelen te werpen.Gesmolten koolstofvezelversterkte kunststoffen worden vaak gelaagd met vellen gaas voor extra sterkte en stabiliteit tijdens het vormproces.Bedrijven kunnen ook gesmolten koolstofvezelplastic door een stalen dobbelsteen extruderen om verschillende vormen te vormen.

Sinds de uitvinding in het midden van de 20e eeuw is de productie van koolstofvezel gebruikt om vliegtuigen, boten en auto's te produceren.Sinds die tijd is het ook veel gebruikt om sportartikelen zoals fietsen, tennisrackets en gouden clubs te produceren.Tegen het begin van de 21ste eeuw was de windenergie-industrie 's werelds grootste consument van koolstofvezel geworden, die wordt gebruikt om grootschalige windturbines te maken.