Diámetro del tubo de fibra de carbono 3K 27mm 29mm 30mm 32mm 45mm 50mm

Descripción de producto

OEM Diámetro 27mm 29mm 30mm 32mm 45mm 50mm Tubo de fibra de carbono 3K

¿Cómo se hace la fibra de carbono?

La materia prima utilizada para fabricar fibra de carbono se llama precursor y aproximadamente el 90% de las fibras de carbono producidas están hechas de poliacrilonitril (PAN).El 10% restante está hecho de rayon o petróleo.Todos estos materiales son polímeros orgánicos, caracterizados por largas cadenas de moléculas unidas entre sí por átomos de carbono.La composición exacta de cada precursor varía de una empresa a otra y generalmente se considera un secreto comercial.

Durante el proceso de fabricación, se utilizan una variedad de gases y líquidos, algunos de los cuales están diseñados para reaccionar con la fibra para lograr un efecto específico.Otros materiales están diseñados para no reaccionar o evitar ciertas reacciones con la fibraAl igual que con los precursores, las composiciones exactas de muchos de estos materiales de proceso son patentadas.

El proceso de fabricación de fibras de carbono es en parte químico y en parte mecánico.El precursor se arrastra en largas hebras o fibras y luego se calienta a una temperatura muy alta sin permitir que entre en contacto con el oxígenoSin oxígeno, la fibra no puede quemarse, en cambio, la alta temperatura hace que los átomos de la fibra vibran violentamente hasta que la mayoría de los átomos no carboníferos son expulsados.Este proceso se llama carbonización y deja una fibra compuesta de, cadenas estrechamente entrelazadas de átomos de carbono con sólo unos pocos átomos no carboníferos restantes.

Estabilización

Antes de que las fibras se carbonicen, necesitan ser alteradas químicamente para convertir su enlace atómico lineal en un enlace de escalera más estable térmicamente.Esto se logra calentando las fibras en el aire a unos 200-300°C durante 30-120 minutosEsto hace que las fibras recojan moléculas de oxígeno del aire y reordenen su patrón de enlace atómico.Algunos de los cuales ocurren simultáneamenteEl proceso de estabilización utiliza una variedad de equipos y técnicas.las fibras se extraen a través de una serie de cámaras calentadasEn otras, las fibras pasan por encima de rodillos calientes y por lechos de materiales sueltos sostenidos en suspensión por un flujo de aire caliente.Algunos procesos utilizan aire caliente mezclado con ciertos gases que aceleran químicamente la estabilización.

Carbonización

Una vez estabilizadas, las fibras se calientan a una temperatura de unos 1.000 a 3.000 grados centígrados durante varios minutos en un horno lleno de una mezcla de gas que no contiene oxígeno.La falta de oxígeno impide que las fibras se quemen a altas temperaturas.La presión del gas dentro del horno se mantiene por encima de la presión del aire exterior y los puntos donde las fibras entran y salen del horno están sellados para evitar la entrada de oxígeno.Cuando las fibras se calientan, comienzan a perder sus átomos no carbónicos, además de unos pocos átomos de carbono, en forma de varios gases que incluyen vapor de agua, amoníaco, monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrógeno, nitrógeno y otros.A medida que los átomos no carboníferos son expulsados, los átomos de carbono restantes forman cristales de carbono fuertemente unidos que están alineados más o menos paralelamente al eje largo de la fibra.se utilizan dos hornos que funcionan a dos temperaturas diferentes para controlar mejor la velocidad de calentamiento durante la carbonización.

Tratamiento de la superficie

Después de la carbonización, las fibras tienen una superficie que no se une bien con los epoxies y otros materiales utilizados en materiales compuestos.su superficie está ligeramente oxidadaLa adición de átomos de oxígeno a la superficie proporciona mejores propiedades de unión química y también graba y rugosa la superficie para mejores propiedades de unión mecánica.La oxidación puede lograrse sumergiendo las fibras en varios gases como el aire., dióxido de carbono o ozono; o en diversos líquidos como el hipoclorito de sodio o el ácido nítrico.Las fibras también se pueden recubrir electrolíticamente haciendo que las fibras sean el terminal positivo en un baño lleno de varios materiales conductores eléctricosEl proceso de tratamiento de la superficie debe controlarse cuidadosamente para evitar la formación de pequeños defectos superficiales, tales como fosas, que podrían causar fallas en las fibras.

Tamaño

Después del tratamiento de la superficie, las fibras se recubren para protegerlas de daños durante el enrollamiento o el tejido.Los materiales de recubrimiento deben ser compatibles con el adhesivo utilizado para formar materiales compuestos.Los materiales de recubrimiento típicos incluyen epoxi, poliéster, nylon, uretano y otros.

Las fibras revestidas se enrollan en cilindros llamados bobinas, que se cargan en una máquina de hilar y las fibras se retorcen en hilos de varios tamaños.