Úvod do uhlíkových vláken

Uhlíkové vlákno je organický prekurzor vlákno, jako je polyakrylonitril (nebo hřiště, rayon), který je pyrolyzován a karbonizován ve vysokoteplotním prostředí za vzniku struktury uhlíkové páteře a anorganické polymerní vlákno s obsahem uhlíku vyšší než 90%.

Uhlíkové vlákno má vynikající mechanické vlastnosti a chemickou stabilitu, nízkou hustotu než hliník, vysoká pevnost než ocel, mezi vysoce výkonnými vlákny, které bylo v hmotnostní produkci, uhlíkové vlákno má nejvyšší specifickou sílu a nejvyšší specifický modul vlákna a nejvyšší modul vlákna a nejvyšší modul vlákniny a nejvyšší modul vlákniny, a má být naložen a nejvyšší modul jiných materiálů může být naložen a nejvyšší modul jiných materiálů.

Uhlíkové vlákno se široce používají v leteckém, větrném lopatkách, sportu a volném čase, tlakových nádobách, kompozitních materiálech uhlíku/uhlíku, přepravní konstrukci a dalších oborech.

Uhlíková vlákna mohou být klasifikována podle různých rozměrů, jako je typ prekurzoru, mechanické vlastnosti, specifikace odtahování a proces přípravy prekurzoru. Klasifikační standardy pro různé typy uhlíkových vláken jsou následující:

Typy prekurzorů: Rozděleno na uhlíkové vlákno na bázi uhlíkových vláken na bázi PAN a uhlíkového vlákna na bázi rayonu. Mezi nimi uhlíkové vlákno na bázi PAN rychle zabíralo pozici hlavního proudu od svého zavedení v šedesátých letech, což představuje více než 90% celkového uhlíkového vlákna kvůli jeho relativně jednoduchému výrobnímu procesu, vynikajícím mechanickým vlastnostem a široké škále použití. Produkční stupnice založená na hřišti a rayonu je malá. V současné době se proto uhlíková vlákna obecně týkají uhlíkových vláken na bázi PAN.

Mechanické vlastnosti: Mechanické vlastnosti se v tomto odvětví používají hlavně k klasifikaci. Podle klasifikace mechanických vlastností současného národního standardu pro uhlíková vlákna na bázi polyakrylonitrilu GB/T 26752-2020 jsou uhlíková vlákna na bázi PAN rozdělena do čtyř kategorií: typ vysoké pevnosti, typ vysokého modulu a typ vysokého a vysokého modulu.

Specifikace odtahu: Podle počtu uhlíkových vláken je lze rozdělit na malé a velké tóny. Obecně se uhlíková vlákna s řadou tuků menších než 24 k nazývají malé tóny (1K představuje 1000 vlákna ve svazku uhlíkových vláken) a ty nad 24K se nazývají velké tows. Malé vlákno z uhlíku s malým vlečným uhlíkem má vynikající výkon, nízkou produkci a vysokou cenu a obecně se používá ve špičkových oblastech, jako je letectví, národní obrana a vojenský průmysl. Velké odtahové výrobky mají relativně nízký výkon, nízké náklady a obtížnou kontrolu výroby a jsou široce používány v základních průmyslových odvětvích a občanských oborech.

Proces přípravy prekurzorů: Podle výběru rozpouštědla spřádání, kontinuity procesu polymerace, metoda procesu používaná pro spřádání atd., Lze přípravu prekurzoru rozdělit na různé typy procesů. Podle spinningového rozpouštědla zahrnuje DMSO (dimethylsulfoxid), DMAC (n, n dimethylacetamid), NASCN (thiokyanát sodný) a další různé kategorie rozpouštědla. Podle kontinuity procesu polymerace může být rozdělena do metody jednostupňové a dvoustupňové metody. Podle procesu točení lze jej rozdělit na mokré spřádání a suché trysky mokré.