Co to jest produkcja włókien węglowych?

Produkcja włókien węglowych to proces tworzenia tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem węglowym (CFRP).Produkty wykonane z włókna węglowego oferują jeden z najwyższych stosunków wytrzymałości do masy każdego materiału, a także oferują doskonałe właściwości termiczne i przewodzące.Ta wysoka wytrzymałość i niska waga sprawiają, że produkcja włókien węglowych jest popularnym wyborem w branży lotniczej, morskiej i sportowej.Niektóre mieszanki materiałów z włókna węglowego można również określać jako grafit.

Proces produkcji włókien węglowych zaczyna się, gdy producenci przetwarzają surowce w drobne nici węglowe.Zaczynają od podstawy smoły węglowej lub wysokości, która służy do wytwarzania produktów z włókna węglowego niskiej klasy.W przypadku produktów wysokiej jakości producenci zaczynają od podstawowego materiału poliakrylonitrylu, który składa się z propylenu i amoniaku.Po tym, jak ten materiał podstawowy był wielokrotnie podgrzewany, dramatycznie zmienia się struktury.Ostatecznie materiał przekształca się w łańcuch cząsteczek węgla, a wszystkie inne cząsteczki odpadają.

Te cząsteczki węgla są mieszane z chemikaliami i podlegają procesie znanym jako spinning mokry.Podczas mokrego wirowania płynna mieszanka węgla przechodzi przez matrycę znaną jako spinneret, która ma wiele małych otworów.Spinneret tworzy materiał w długie, cienkie włókna węgla.Mieszając te włókna z epoksydą lub innymi żywicami, producenci mogą wytwarzać CFRP.

Produkcja włókien węglowych jest dość precyzyjna, a nawet niewielka zmiana podczas produkcji może wpłynąć na jakość produktu.Każdy obiekt produkcji włókien węglowych wykorzystuje własną niepowtarzalną mieszankę materiałów podstawowych, chemikaliów i zakresów temperatur w całym procesie produkcyjnym.Prowadzi to do subtelnych różnic między materiałami z włókna węglowego od jednego producenta do drugiego.

Producenci kształtują włókno węglowe na różne produkty przy użyciu kilku rodzajów procesów produkcyjnych.Mogą tworzyć formy z włókna szklanego lub metalu, aby rzucić poszczególne części.Roztopione tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym są często warstwowe arkuszami siatki, aby uzyskać dodatkową wytrzymałość i stabilność podczas procesu formowania.Firmy mogą również wyciągnąć topione tworzywa sztuczne z włókna węglowego poprzez stalową matrycę, tworząc różne kształty.

Od czasu jego wynalazku w połowie XX wieku produkcja włókien węglowych była używana do produkcji samolotów, łodzi i samochodów.Od tego czasu jest również szeroko stosowany do produkcji towarów sportowych, takich jak rowery, rakiety tenisowe i złote kluby.Na początku XXI wieku przemysł energii wiatrowej stał się największym na świecie konsumentem włókna węglowego, który służy do wytwarzania turbin wiatrowych na dużą skalę.