Вуглецеве волокно

Склад і властивості вуглецевого волокна

Вуглецеве волокно - це різновид високоефективного волокнистого матеріалу, основним компонентом якого є вуглецевий елемент.

• Висока міцність

Така висока міцність обумовлена унікальною мікроструктурою. Його щільна структура робить його здатним витримувати величезні зовнішні сили, не ламаючись легко. З точки зору стиснення вуглецевого волокна, хоча його характеристики на стиск трохи гірші, ніж на розтяг, воно все ще показує хорошу витривалість, а міцність на стиск вуглецевого волокна в порівнянні зі сталлю, в питомій міцності (відношення міцності до щільності) має значну перевагу, в аерокосмічній та інших галузях, які надзвичайно чутливі до ваги матеріалу, ця характеристика виділяє його серед інших.

• Низька щільність

Щільність вуглецевого волокна становить близько 1,5-2,0 г /см³, що становить лише близько 1/4-1/5 щільності сталі. Низька щільність вуглецевого волокна в основному обумовлена його особливою мікроструктурою. Органічне волокно карбонізується при високій температурі, під час якої видаляється велика кількість невуглецевих елементів, таких як водень, кисень і азот, а атоми вуглецю утворюють графіт-подібну кристалічну структуру, розташовану вздовж осі волокна. Таке розташування надає вуглецевому волокну одночасно високу міцність і відносно пухку внутрішню структуру, з великими атомними відстанями і більшістю легких атомів. атоми вуглецютому загальна щільність є низькою.

• Хороша хімічна стійкість

Вуглецеве волокно має хорошу толерантність до загальних хімічних речовин, може підтримувати стабільну роботу в різних хімічних середовищах, таких як кислота і луг, і нелегко викликати хімічні реакції, що погіршують продуктивність, таким чином забезпечуючи його довгострокову надійну роботу в складних умовах. Незалежно від того, чи це вологе морське середовище, чи промисловий майданчик, сповнений хімічної корозії, вироби з вуглецевого волокна можуть підтримувати довготривалу структурну цілісність і стабільність роботи.

Виробництво вуглецевого волокна

Вуглецеве волокно виробництво є більш складним і тонким. Першим етапом є підготовка сировини, а в якості прекурсорів використовуються волокна поліакрилонітрилу (ПАН). Потім проводиться попередня окислювальна обробка, завдяки чому волокно нагрівається на повітрі приблизно до 200-300 ° C, утворюючи термостійку трапецієподібну структуру. Далі слідує карбонізація процесі, під захистом інертного газу попередньо окислене волокно нагрівається до 1000-1500 ° С для видалення вуглецевих елементів і формування вуглецевих волокон з більш високою вуглець вміст. Потім його можна графітувати для подальшого покращення кристалічності та властивостей волокон.

На стадії формування компресійне формування вуглецевого волокна є одним із найпоширеніших методів, тобто вуглецеве волокно і смола та інші матричні матеріали змішуються в певній пропорції, поміщаються у форму і застигають за певних умов тиску і температури для отримання композитних матеріалів різної форми, таких як вуглепластикові плити, труби тощо. У цьому процесі точний контроль тиску, температури, часу та інших параметрів має важливе значення для забезпечення якості продукції. Тому при виборі високоякісних вуглецевих волокон слід обов'язково враховувати такі ключові показники, як межа міцності на розрив Mpa, межа міцності на стиск, модуль пружності та щільність.

Якщо ви хочете дізнатися більше про вуглецеве волокно, ваші постачальники вуглецевого волокна нададуть вам професійні пояснення та рекомендації, а також нададуть вам безліч технічних порад. Крім того, ви можете вибрати з широкого спектру типів виробів з вуглецевого волокна, таких як односпрямоване вуглецеве волокно, плетене вуглецеве волокно, різане вуглецеве волокно або препрегове вуглецеве волокно.

Застосування вуглецевих волокон

Аерокосмічна галузь

Ви можете використовувати вуглецеве волокно для виготовлення крил, фюзеляжів та інших структурних компонентів літаків. Він має невелику вагу і високоміцні характеристики. Це може одночасно зменшити вагу літака, задовольнити різні механічні вимоги під час польоту, наприклад, витримати міцність на розрив і міцність на стиск в польоті, підвищити паливну ефективність.

Автомобільна промисловість

Ви можете використовувати вуглецеве волокно для виготовлення каркасів кузова, компонентів тощо. Використання вуглецевого волокна може ефективно зменшити власну вагу автомобіля, покращити характеристики прискорення та економію палива автомобіля, а коли автомобіль піддається зовнішнім силам, таким як зіткнення, його хороша міцність на стиск може забезпечити певний захист безпеки.

Спортивні товари

Сектор спортивних товарів також невіддільний від вуглецевого волокна. Висококласні ракетки для бадмінтону, тенісні ракетки та ключки для гольфу виготовляються з вуглецевого волокна. Воно може забезпечити хорошу міцність на розрив і керованість спортивного інвентарю, щоб спортсмени могли грати на кращому рівні під час використання.