Koolstofvezel is een vezelmateriaal met een koolstofgehalte van meer dan 95%. Het heeft uitstekende mechanische, chemische, elektrische en andere uitstekende eigenschappen. Het is de “koning van nieuwe materialen” en een strategisch materiaal dat ontbreekt in de militaire en civiele ontwikkeling. Bekend als “Zwart Goud”.
De productielijn van koolstofvezel is als volgt:
Hoe wordt de slanke koolstofvezel gemaakt?
De technologie voor het productieproces van koolstofvezels heeft zich tot nu toe ontwikkeld en is volwassen geworden. Met de voortdurende ontwikkeling van koolstofvezelcomposietmaterialen wordt het steeds meer begunstigd door alle lagen van de bevolking, vooral de sterke groei van de luchtvaart, auto's, spoorwegen, windenergiebladen, enz. en het drijvende effect ervan, de ontwikkeling van de koolstofvezelindustrie . De vooruitzichten zijn nog breder.
De keten van de koolstofvezelindustrie kan worden onderverdeeld in upstream en downstream. Upstream verwijst meestal naar de productie van koolstofvezelspecifieke materialen; downstream verwijst meestal naar de productie van koolstofvezeltoepassingscomponenten. Bedrijven tussen upstream en downstream kunnen hen beschouwen als leveranciers van apparatuur in het koolstofvezelproductieproces. Zoals weergegeven in de afbeelding:
Het hele proces van ruwe zijde tot koolstofvezel stroomopwaarts van de keten van de koolstofvezelindustrie moet processen doorlopen zoals oxidatieovens, carbonisatieovens, grafitiseringsovens, oppervlaktebehandeling en dimensionering. De vezelstructuur wordt gedomineerd door koolstofvezel.
De stroomopwaartse keten van de koolstofvezelindustrie behoort tot de petrochemische industrie, en acrylonitril wordt voornamelijk verkregen door raffinage van ruwe olie, kraken, ammoniakoxidatie, enz.; Polyacrylonitril precursorvezel, koolstofvezel wordt verkregen door de precursorvezel voor te oxideren en te carboniseren, en koolstofvezelcomposietmateriaal wordt verkregen door koolstofvezel en hoogwaardige hars te verwerken om aan de toepassingsvereisten te voldoen.
Het productieproces van koolstofvezel omvat voornamelijk tekenen, opstellen, stabilisatie, carbonisatie en grafitisering. Zoals weergegeven in de afbeelding:
Tekening:Dit is de eerste stap in het productieproces van koolstofvezel. Het scheidt de grondstoffen vooral in vezels, wat een fysieke verandering is. Tijdens dit proces vindt de massaoverdracht en warmteoverdracht plaats tussen de spinvloeistof en de coagulatievloeistof, en tenslotte PAN-neerslag. Filamenten vormen een gelstructuur.
Opstellen:vereist een temperatuur van 100 tot 300 graden om te werken in combinatie met het rekeffect van georiënteerde vezels. Het is ook een belangrijke stap in de hoge modulus, hoge versterking, verdichting en verfijning van PAN-vezels.
Stabiliteit:De thermoplastische lineaire macromoleculaire PAN-keten wordt getransformeerd in een niet-plastische, hittebestendige trapeziumvormige structuur door de methode van verwarming en oxidatie bij 400 graden, zodat deze niet smelt en niet ontvlambaar is bij hoge temperaturen, waarbij de vezelvorm behouden blijft, en de thermodynamica bevindt zich in een stabiele toestand.
Carbonisatie:Het is noodzakelijk om niet-koolstofelementen in PAN te verdrijven bij een temperatuur van 1.000 tot 2.000 graden, en uiteindelijk koolstofvezels te genereren met een turbostratische grafietstructuur met een koolstofgehalte van meer dan 90%.
Grafitisering: Er is een temperatuur van 2.000 tot 3.000 graden nodig om amorfe en turbostratische verkoolde materialen om te zetten in driedimensionale grafietstructuren, wat de belangrijkste technische maatregel is om de modulus van koolstofvezels te verbeteren.
Het gedetailleerde proces van koolstofvezel, van het productieproces van ruwe zijde tot het eindproduct, is dat de PAN-ruwe zijde wordt geproduceerd door het vorige productieproces van ruwe zijde. Na het voortrekken door de natte hitte van de draadaanvoerunit, wordt het achtereenvolgens door de trekmachine overgebracht naar de pre-oxidatieoven. Na bakken bij verschillende gradiënttemperaturen in de pre-oxidatieovengroep worden geoxideerde vezels gevormd, dat wil zeggen voorgeoxideerde vezels; de voorgeoxideerde vezels worden gevormd tot koolstofvezels nadat ze door carbonisatieovens op middelmatige en hoge temperatuur zijn gegaan; de koolstofvezels worden vervolgens onderworpen aan een laatste oppervlaktebehandeling, lijmen, drogen en andere processen om koolstofvezelproducten te verkrijgen. . Het hele proces van continue draadaanvoer en nauwkeurige controle, een klein probleempje in elk proces, zal de stabiele productie en de kwaliteit van het uiteindelijke koolstofvezelproduct beïnvloeden. De productie van koolstofvezels kent een lange processtroom, veel technische kernpunten en hoge productiebarrières. Het is een integratie van meerdere disciplines en technologieën.
Het bovenstaande is de vervaardiging van koolstofvezel, laten we eens kijken hoe koolstofvezelstof wordt gebruikt!
Verwerking van koolstofvezeldoekproducten
1. Snijden
De prepreg wordt bij min 18 graden uit de koelcel gehaald. Na het ontwaken is de eerste stap het nauwkeurig snijden van het materiaal volgens het materiaaldiagram op de automatische snijmachine.
2. Bestrating
De tweede stap is het leggen van prepreg op het leggereedschap en het leggen van verschillende lagen volgens de ontwerpvereisten. Alle processen worden uitgevoerd onder laserpositionering.
3. Vorming
Via een geautomatiseerde handlingrobot wordt de voorvorm naar de vormmachine gestuurd voor compressiegieten.
4. Snijden
Na het vormen wordt het werkstuk naar het werkstation van de snijrobot gestuurd voor de vierde stap van snijden en ontbramen om de maatnauwkeurigheid van het werkstuk te garanderen. Dit proces kan ook op CNC worden uitgevoerd.
5. Reiniging
De vijfde stap is het uitvoeren van droogijsreiniging op het reinigingsstation om het lossingsmiddel te verwijderen, wat handig is voor het daaropvolgende lijmcoatingproces.
6. Lijm
De zesde stap is het aanbrengen van structurele lijm op het lijmrobotstation. De lijmpositie, lijmsnelheid en lijmopbrengst zijn allemaal nauwkeurig afgesteld. Een deel van de verbinding met de metalen delen wordt geklonken, dit gebeurt op het klinkstation.
7. Montage-inspectie
Nadat de lijm is aangebracht, worden de binnen- en buitenpanelen gemonteerd. Nadat de lijm is uitgehard, wordt blauwlichtdetectie uitgevoerd om de maatnauwkeurigheid van sleutelgaten, punten, lijnen en oppervlakken te garanderen.
Koolstofvezel is moeilijker te verwerken
Koolstofvezel heeft zowel de sterke treksterkte van koolstofmaterialen als de zachte verwerkbaarheid van vezels. Koolstofvezel is een nieuw materiaal met uitstekende mechanische eigenschappen. Neem koolstofvezel en ons gewone staal als voorbeeld: de sterkte van koolstofvezel ligt rond de 400 tot 800 MPa, terwijl de sterkte van gewoon staal 200 tot 500 MPa is. Kijkend naar de taaiheid zijn koolstofvezel en staal in principe vergelijkbaar, en er is geen duidelijk verschil.
Koolstofvezel heeft een hogere sterkte en een lager gewicht, dus koolstofvezel kan de koning van de nieuwe materialen worden genoemd. Vanwege dit voordeel hebben de matrix en de vezels tijdens de verwerking van met koolstofvezel versterkte composieten (CFRP) complexe interne interacties, waardoor hun fysieke eigenschappen verschillen van die van metalen. De dichtheid van CFRP is veel kleiner dan die van metalen, terwijl de sterkte groter is dan die van de meeste metalen. Vanwege de inhomogeniteit van CFRP vindt tijdens de verwerking vaak het uittrekken van vezels of het loslaten van matrixvezels plaats; CFRP heeft een hoge hittebestendigheid en slijtvastheid, waardoor het tijdens de verwerking veeleisender wordt voor de apparatuur. Er wordt dus een grote hoeveelheid snijwarmte gegenereerd tijdens het productieproces, wat ernstiger is voor slijtage van de apparatuur.
Tegelijkertijd worden, met de voortdurende uitbreiding van de toepassingsgebieden, de eisen steeds delicater en worden de eisen aan de toepasbaarheid van materialen en de kwaliteitseisen voor CFRP steeds strenger, wat ook de verwerkingskosten veroorzaakt. stijgen.
Verwerking van koolstofvezelplaat
Nadat de koolstofvezelplaat is uitgehard en gevormd, is nabewerking zoals snijden en boren vereist voor precisie-eisen of montagebehoeften. Onder dezelfde omstandigheden, zoals snijprocesparameters en snijdiepte, zal het selecteren van gereedschappen en boren van verschillende materialen, maten en vormen zeer verschillende effecten hebben. Tegelijkertijd zullen factoren zoals de sterkte, richting, tijd en temperatuur van de gereedschappen en boren ook de verwerkingsresultaten beïnvloeden.
Probeer tijdens het nabewerkingsproces een scherp gereedschap met diamantcoating en een volhardmetalen boor te kiezen. De slijtvastheid van het gereedschap en de boor zelf bepaalt de kwaliteit van de verwerking en de levensduur van het gereedschap. Als het gereedschap en de boor niet scherp genoeg zijn of verkeerd worden gebruikt, zal dit niet alleen de slijtage versnellen, de verwerkingskosten van het product verhogen, maar ook schade aan de plaat veroorzaken, waardoor de vorm en grootte van de plaat en de stabiliteit van de afmetingen van de gaten en groeven op de plaat. Veroorzaakt gelaagd scheuren van het materiaal of zelfs instorten van het blok, waardoor de hele plaat wordt gesloopt.
Bij het borenkoolstofvezel platen, hoe hoger de snelheid, hoe beter het effect. Bij de selectie van boren is het unieke boorpuntontwerp van de PCD8-vlakrandboor meer geschikt voor koolstofvezelplaten, die beter door koolstofvezelplaten kunnen dringen en het risico op delaminatie verminderen.
Bij het snijden van dikke koolstofvezelplaten wordt aanbevolen een tweesnijdende compressiefrees te gebruiken met een links en rechts spiraalvormig randontwerp. Deze scherpe snijkant heeft zowel bovenste als onderste spiraalvormige punten om de axiale kracht van het gereedschap tijdens het snijden op en neer te balanceren. om ervoor te zorgen dat de resulterende snijkracht naar de binnenkant van het materiaal wordt gericht, om stabiele snijomstandigheden te verkrijgen en het optreden van materiaaldelaminering te onderdrukken. Het ontwerp van de bovenste en onderste ruitvormige randen van de "Pineapple Edge" -router kan ook effectief koolstofvezelplaten snijden. De diepe spaangroef kan veel snijwarmte afvoeren door de afvoer van spanen tijdens het snijproces, waardoor schade aan de koolstofvezel wordt voorkomen. blad eigenschappen.
01 Continue lange vezel
Producteigenschappen:De meest voorkomende productvorm van koolstofvezelfabrikanten, de bundel, is samengesteld uit duizenden monofilamenten, die volgens de twijnmethode in drie soorten zijn verdeeld: NT (Never Twisted, untwisted), UT (Untwisted, untwisted), TT of ST ( Twisted, twisted), waarvan NT de meest gebruikte koolstofvezel is.
Hoofdtoepassing:Hoofdzakelijk gebruikt voor composietmaterialen zoals CFRP-, CFRTP- of C/C-composietmaterialen, en de toepassingsgebieden omvatten lucht- en ruimtevaartapparatuur, sportartikelen en onderdelen van industriële apparatuur.
02 Stapelvezelgaren
Producteigenschappen:korte vezelgarens, garens gesponnen uit korte koolstofvezels, zoals koolstofvezels op basis van pek voor algemeen gebruik, zijn meestal producten in de vorm van korte vezels.
Belangrijkste toepassingen:warmte-isolatiematerialen, antifrictiematerialen, C/C-composietonderdelen, enz.
03 Koolstofvezelstof
Producteigenschappen:Het is gemaakt van continu koolstofvezel of koolstofvezel gesponnen garen. Volgens de weefmethode kunnen koolstofvezelstoffen worden onderverdeeld in geweven stoffen, gebreide stoffen en niet-geweven stoffen. Momenteel zijn koolstofvezelstoffen meestal geweven stoffen.
Hoofdtoepassing:Hetzelfde als continue koolstofvezel, voornamelijk gebruikt in composietmaterialen zoals CFRP-, CFRTP- of C/C-composietmaterialen, en de toepassingsgebieden omvatten lucht- en ruimtevaartapparatuur, sportartikelen en onderdelen van industriële apparatuur.
04 Gevlochten riem van koolstofvezel
Producteigenschappen:Het behoort tot een soort koolstofvezelweefsel, dat ook is geweven van continu koolstofvezel of gesponnen koolstofvezelgaren.
Hoofdgebruik:Wordt voornamelijk gebruikt voor versterkingsmaterialen op harsbasis, vooral voor de productie en verwerking van buisvormige producten.
05 Gehakte koolstofvezel
Producteigenschappen:Anders dan het concept van gesponnen koolstofvezelgaren, wordt het meestal bereid uit continue koolstofvezel door middel van gehakte verwerking, en de gehakte lengte van de vezel kan worden gesneden volgens de behoeften van de klant.
Belangrijkste toepassingen:Meestal gebruikt als een mengsel van kunststoffen, harsen, cement, enz., Door het in de matrix te mengen, kunnen de mechanische eigenschappen, slijtvastheid, elektrische geleidbaarheid en hittebestendigheid worden verbeterd; de afgelopen jaren zijn de versterkende vezels in 3D-geprinte koolstofvezelcomposieten meestal gehakte koolstofvezels. voornaamst.
06 Koolstofvezel slijpen
Producteigenschappen:Omdat koolstofvezel een bros materiaal is, kan het na het slijpen, dat wil zeggen het vermalen van koolstofvezel, tot poedervormig koolstofvezelmateriaal worden verwerkt.
Hoofdtoepassing:vergelijkbaar met gehakte koolstofvezel, maar zelden gebruikt bij cementversterking; meestal gebruikt als een verbinding van plastic, hars, rubber, enz. om de mechanische eigenschappen, slijtvastheid, elektrische geleidbaarheid en hittebestendigheid van de matrix te verbeteren.
07 Koolstofvezelmat
Producteigenschappen:De hoofdvorm is vilt of mat. Eerst worden de korte vezels gelaagd door mechanisch kaarden en andere methoden, en vervolgens voorbereid door naaldponsen; ook bekend als niet-geweven koolstofvezelstof, het behoort tot een soort geweven koolstofvezelstof.Belangrijkste toepassingen:thermische isolatiematerialen, gevormde substraten voor thermische isolatiematerialen, hittebestendige beschermlagen en corrosiebestendige laagsubstraten, enz.
08 Koolstofvezelpapier
Producteigenschappen:Het wordt vervaardigd uit koolstofvezels door middel van een droog of nat papierproductieproces.
Belangrijkste toepassingen:antistatische platen, elektroden, luidsprekerconussen en verwarmingsplaten; Populaire toepassingen van de afgelopen jaren zijn kathodematerialen voor nieuwe energievoertuigen, enz.
09 Koolstofvezelprepreg
Producteigenschappen:een halfgehard tussenmateriaal gemaakt van met koolstofvezels geïmpregneerde thermohardende hars, dat uitstekende mechanische eigenschappen heeft en veel wordt gebruikt; de breedte van prepreg van koolstofvezel hangt af van de grootte van de verwerkingsapparatuur, en gebruikelijke specificaties omvatten prepreg-materiaal met een breedte van 300 mm, 600 mm en 1000 mm.
Hoofdtoepassing:lucht- en ruimtevaartuitrusting, sportartikelen en industriële uitrusting, enz.
010 koolstofvezelcomposietmateriaal
Producteigenschappen:Spuitgietmateriaal gemaakt van thermoplastische of thermohardende hars gemengd met koolstofvezel, het mengsel wordt aangevuld met verschillende additieven en gehakte vezels en ondergaat vervolgens een compoundeerproces.
Hoofdtoepassing:Vertrouwend op de uitstekende elektrische geleidbaarheid, hoge stijfheid en lichtgewichtvoordelen van het materiaal, wordt het voornamelijk gebruikt in behuizingen van apparatuur en andere producten.
Wij produceren ookglasvezel direct roving,glasvezel matten, glasvezel netwerk, Englasvezel geweven roving.
Neem contact met ons op:
Telefoonnummer: +8615823184699
Telefoonnummer: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Posttijd: 01-jun-2022
