Въведение във въглеродните влакна

Въглеродните влакна са органични прекурсорни влакна като полиакрилонитрил (или катран, коприна), които се пиролизират и карбонизират в среда с висока температура, за да образуват въглеродна основна структура, и неорганични полимерни влакна със съдържание на въглерод над 90 процента. Въглеродните влакна имат отлични механични свойства и химическа стабилност, ниска плътност от алуминий, висока якост от стомана,средвисокоефективно влакнотова е билов масовото производство въглеродните влакна имат най-високата специфична якост и най-високия специфичен модул на влакното и имат серия от отлични свойства като електрическа проводимост, топлопроводимост, устойчивост на корозия и редица други материали, които не могат да бъдат заменени. Въглеродните влакна се използват широко в аерокосмическата промишленост, лопатките за вятърна енергия, спорта и свободното време, съдовете под налягане, композитните материали въглерод/въглерод, транспортното строителство и други области.

Въглеродните влакна могат да бъдат класифицирани според различни размери като вида на прекурсора, механични свойства, спецификации на теглене и процес на приготвяне на прекурсора. Стандартите за класификация на различните видове въглеродни влакна са както следва:

Видове прекурсори: разделени на въглеродни влакна на основата на пан, въглеродни влакна на базата на смола и въглеродни влакна на базата на коприна. Сред тях базираните на PAN въглеродни влакна бързо заеха основната позиция от въвеждането им през 60-те години на миналия век, представлявайки повече от 90 процента от общите въглеродни влакна поради сравнително простия производствен процес, отличните механични свойства и широката гама от приложения. Мащабът на производство на основата на смола и коприна е малък. Следователно в момента въглеродните влакна обикновено се отнасят до въглеродни влакна на базата на PAN.

Механични свойства: Механичните свойства се използват главно в индустрията за класифициране. Съгласно класификацията на механичните свойства на настоящия национален стандарт за въглеродни влакна на основата на полиакрилонитрил GB/T 26752-2020, въглеродните влакна на основата на PAN се разделят на четири категории: тип с висока якост, тип с висока якостmодулусТип, Високо-mодулусТип, и високоякостни и високо-mодулусТип.

Спецификации на теглича: Според броя на въглеродните влакна, той може да бъде разделен на малки тегличи и големи тегличи. Като цяло, въглеродните влакна с брой въглеродни влакна под 24K се наричат ​​малки влакна (1K представлява 1000 нишки в сноп от въглеродни влакна), а тези над 24K се наричат ​​големи влакна. Малките въглеродни влакна имат отлична производителност, ниска производителност и висока цена и обикновено се използват във високотехнологични области като космическата индустрия, националната отбрана и военната индустрия. Големите теглени продукти имат относително ниска производителност, ниска цена и труден производствен контрол и се използват широко в основните индустрии и гражданските области.

Процес на приготвяне на прекурсор: Според избора на разтворител за предене, непрекъснатостта на процеса на полимеризация, метода на процеса, използван за предене и т.н., подготовката на прекурсора може да бъде разделена на различни типове процеси. Според въртящия се разтворител, той включва DMSO (диметилсулфоксид), DMAC (N,N диметилацетамид), NaSCN (натриев тиоцианат) и други различни категории разтворители. Според непрекъснатостта на процеса на полимеризация, той може да бъде разделен на едноетапен метод и двуетапен метод. Според процеса на предене, той може да бъде разделен на мокро предене и мокро предене със суха струя.