Въведение в въглеродните влакна

Въглеродните влакна са органични предшественици, като полиакрилонитрил (или стъпка, район), което се пиролизира и карбонизира във висока температурна среда, за да образува структура на въглеродния гръбнак и неорганично полимерно влакно със съдържание на въглерод, по -високо от 90%.

Въглеродните влакна имат отлична механична стабилност и химическа стабилност, ниска плътност от алуминиевата, висока якост от стоманата, сред високоефективните влакна, които са били в масовото производство, въглеродните влакна имат най-висока специфична якост и най-висок специфичен модул на влакното и има серия от отлични свойства като електрическо проводимост, топлинна проводимост, коренно устойчивост и серия от други материали не могат да бъдат заменени.

Въглеродните влакна се използват широко в аерокосмическото пространство, остриетата на вятърната енергия, спорта и свободното време, съдовете под налягане, композитните въглеродни/въглеродни композитни материали, транспортната конструкция и други полета.

Въглеродните влакна могат да бъдат класифицирани според различни размери като вида на прекурсора, механичните свойства, спецификациите на тегленето и процеса на подготовка на предшественика. Класификационните стандарти за различни видове въглеродни влакна са както следва:

Видове предшественик: Разделени на въглеродни влакна на базата на PAN, въглеродни влакна на основата на терена и въглеродни влакна на основата на район. Сред тях въглеродните влакна на базата на PAN бързо заемат основната позиция след въвеждането си през 60-те години на миналия век, което представлява повече от 90% от общите въглеродни влакна поради сравнително простия си производствен процес, отлични механични свойства и широк спектър от употреби. Производствената скала на базата на терена и базата на район е малка. Следователно, понастоящем въглеродните влакна обикновено се отнасят до въглеродни влакна на базата на PAN.

Механични свойства: Механичните свойства се използват главно в индустрията за класифициране. Според класификацията на механичните свойства на сегашния национален стандарт за въглеродни влакна на базата на полиакрилонитрил GB/T 26752-2020, PAN-базирани въглеродни влакна са разделени на четири категории: тип висока якост, тип със среден модул с висока якост, тип със среден модул, висок модулен тип и висока якост и висок модулен тип.

Спецификации на тегленето: Според броя на въглеродните влакна, той може да бъде разделен на малки тегления и големи тегления. Като цяло въглеродните влакна с редица тераси по -малко от 24K се наричат ​​малки тегления (1K представлява 1000 нишки в сноп въглеродни влакна), а тези над 24K се наричат ​​големи тегления. Малките теглещи въглеродни влакна имат отлична производителност, ниска продукция и висока цена и обикновено се използват във високотехнологични полета като аерокосмическото, националната отбрана и военната индустрия. Големите продукти за теглене имат сравнително ниска ефективност, ниска цена и труден контрол на производството и се използват широко в основните индустрии и гражданските области.

Процес на подготовка на прекурсор: Според селекцията на въртящ се разтворител, непрекъснатостта на процеса на полимеризация, методът на процеса, използван за въртене и т.н., получаването на прекурсор може да бъде разделен на различни типове процеси. Според въртящия се разтворител, той включва DMSO (диметил сулфоксид), DMAC (N, N диметилацетамид), NASCN (натриев тиоцианат) и други различни категории разтворители. Според непрекъснатостта на процеса на полимеризация, той може да бъде разделен на метод от една стъпка и метод в две стъпки. Според процеса на въртене, той може да бъде разделен на мокро въртене и сухо струйно мокро въртене.