Gentian karbon adalah bahan gentian dengan kandungan karbon lebih daripada 95%. Ia mempunyai sifat mekanikal, kimia, elektrik dan lain-lain yang sangat baik. Ia adalah "raja bahan baru" dan bahan strategik yang kurang dalam pembangunan ketenteraan dan awam. Dikenali sebagai "Emas Hitam".
Barisan pengeluaran gentian karbon adalah seperti berikut:
Bagaimanakah gentian karbon langsing dibuat?
Teknologi proses pengeluaran gentian karbon telah berkembang setakat ini dan telah matang. Dengan pembangunan berterusan bahan komposit gentian karbon, ia semakin digemari oleh semua lapisan masyarakat, terutamanya pertumbuhan kukuh penerbangan, kereta, rel, bilah kuasa angin, dan lain-lain dan kesan pemanduannya, pembangunan industri gentian karbon. Prospeknya lebih luas lagi.
Rantaian industri gentian karbon boleh dibahagikan kepada huluan dan hiliran. Hulu biasanya merujuk kepada pengeluaran bahan khusus gentian karbon; hiliran biasanya merujuk kepada pengeluaran komponen aplikasi gentian karbon. Syarikat di antara huluan dan hiliran boleh menganggap mereka sebagai pembekal peralatan dalam proses pengeluaran gentian karbon. Seperti yang ditunjukkan dalam rajah:
Keseluruhan proses daripada sutera mentah kepada gentian karbon di hulu rantai industri gentian karbon perlu melalui proses seperti relau pengoksidaan, relau pengkarbonan, relau grafitisasi, rawatan permukaan dan saiz. Struktur gentian didominasi oleh gentian karbon.
Hulu rantai industri gentian karbon tergolong dalam industri petrokimia, dan akrilonitril terutamanya diperoleh melalui penapisan minyak mentah, retak, pengoksidaan ammonia, dan lain-lain; Gentian prekursor poliakrilonitril, gentian karbon diperoleh dengan pra-pengoksidaan dan pengkarbonan gentian prekursor, dan bahan komposit gentian karbon diperoleh dengan memproses gentian karbon dan resin berkualiti tinggi untuk memenuhi keperluan aplikasi.
Proses pengeluaran gentian karbon terutamanya termasuk lukisan, penggubalan, penstabilan, pengkarbonan, dan grafitisasi. Seperti yang ditunjukkan dalam rajah:
Lukisan:Ini adalah langkah pertama dalam proses pengeluaran gentian karbon. Ia terutamanya memisahkan bahan mentah kepada gentian, yang merupakan perubahan fizikal. Semasa proses ini, pemindahan jisim dan pemindahan haba antara cecair berputar dan cecair pembekuan, dan akhirnya pemendakan PAN. Filamen membentuk struktur gel.
Merangka:memerlukan suhu 100 hingga 300 darjah untuk beroperasi bersamaan dengan kesan regangan gentian berorientasikan. Ia juga merupakan langkah penting dalam modulus tinggi, tetulang tinggi, ketumpatan, dan penghalusan gentian PAN.
Kestabilan:Rantai makromolekul linear PAN termoplastik diubah menjadi struktur trapezoid tahan haba bukan plastik dengan kaedah pemanasan dan pengoksidaan pada 400 darjah, supaya ia tidak lebur dan tidak mudah terbakar pada suhu tinggi, mengekalkan bentuk gentian, dan termodinamik berada dalam keadaan stabil.
Karbonisasi:Adalah perlu untuk menghalau unsur bukan karbon dalam PAN pada suhu 1,000 hingga 2,000 darjah, dan akhirnya menghasilkan gentian karbon dengan struktur grafit turbostratik dengan kandungan karbon lebih daripada 90%.
Grafitisasi: Ia memerlukan suhu 2,000 hingga 3,000 darjah untuk menukar bahan berkarbonat amorf dan turbostratik kepada struktur grafit tiga dimensi, yang merupakan langkah teknikal utama untuk meningkatkan modulus gentian karbon.
Proses terperinci gentian karbon daripada proses pengeluaran sutera mentah kepada produk siap ialah sutera mentah PAN dihasilkan oleh proses pengeluaran sutera mentah sebelumnya. Selepas pra-lukisan oleh haba basah penyuap wayar, ia dipindahkan secara berurutan ke relau pra-pengoksidaan oleh mesin lukisan. Selepas dibakar pada suhu kecerunan yang berbeza dalam kumpulan relau pra-pengoksidaan, gentian teroksida terbentuk, iaitu gentian pra-pengoksidaan; gentian pra-teroksida dibentuk menjadi gentian karbon selepas melalui relau pengkarbonan suhu sederhana dan suhu tinggi; gentian karbon kemudiannya tertakluk kepada rawatan permukaan akhir, saiz, pengeringan dan proses lain untuk mendapatkan produk gentian karbon. . Keseluruhan proses penyusuan wayar berterusan dan kawalan yang tepat, sedikit masalah dalam mana-mana proses akan menjejaskan pengeluaran yang stabil dan kualiti produk gentian karbon akhir. Pengeluaran gentian karbon mempunyai aliran proses yang panjang, banyak perkara penting teknikal, dan halangan pengeluaran yang tinggi. Ia adalah integrasi pelbagai disiplin dan teknologi.
Di atas adalah pembuatan serat karbon, mari kita lihat bagaimana fabrik serat karbon digunakan!
Pemprosesan produk kain gentian karbon
1. Memotong
Prepreg dikeluarkan dari simpanan sejuk pada suhu minus 18 darjah. Selepas kebangkitan, langkah pertama ialah memotong bahan dengan tepat mengikut gambar rajah bahan pada mesin pemotong automatik.
2. Menurap
Langkah kedua ialah meletakkan prepreg pada alat peletakan, dan meletakkan lapisan yang berbeza mengikut keperluan reka bentuk. Semua proses dijalankan di bawah kedudukan laser.
3. Membentuk
Melalui robot pengendalian automatik, prabentuk dihantar ke mesin pengacuan untuk pengacuan mampatan.
4. Memotong
Selepas membentuk, bahan kerja dihantar ke stesen kerja robot pemotongan untuk langkah keempat pemotongan dan deburring untuk memastikan ketepatan dimensi bahan kerja. Proses ini juga boleh dikendalikan pada CNC.
5. Pembersihan
Langkah kelima ialah melakukan pembersihan ais kering di stesen pembersihan untuk mengeluarkan agen pelepas, yang sesuai untuk proses salutan gam berikutnya.
6. Gam
Langkah keenam ialah menggunakan gam struktur pada stesen robot gam. Kedudukan gam, kelajuan gam, dan keluaran gam semuanya dilaraskan dengan tepat. Sebahagian daripada sambungan dengan bahagian logam adalah rivet, yang dijalankan di stesen rivet.
7. Pemeriksaan pemasangan
Selepas gam digunakan, panel dalam dan luar dipasang. Selepas gam sembuh, pengesanan cahaya biru dilakukan untuk memastikan ketepatan dimensi lubang kunci, titik, garisan dan permukaan.
Gentian karbon lebih sukar untuk diproses
Gentian karbon mempunyai kedua-dua kekuatan tegangan kuat bahan karbon dan kebolehprosesan lembut gentian. Gentian karbon adalah bahan baharu dengan sifat mekanikal yang sangat baik. Ambil gentian karbon dan keluli biasa kami sebagai contoh, kekuatan gentian karbon adalah sekitar 400 hingga 800 MPa, manakala kekuatan keluli biasa ialah 200 hingga 500 MPa. Melihat kepada keliatan, gentian karbon dan keluli pada asasnya adalah serupa, dan tidak ada perbezaan yang jelas.
Serat karbon mempunyai kekuatan yang lebih tinggi dan berat yang lebih ringan, jadi serat karbon boleh dipanggil raja bahan baru. Disebabkan kelebihan ini, semasa pemprosesan komposit bertetulang gentian karbon (CFRP), matriks dan gentian mempunyai interaksi dalaman yang kompleks, menjadikan sifat fizikalnya berbeza daripada logam. Ketumpatan CFRP jauh lebih kecil daripada logam, manakala kekuatannya lebih besar daripada kebanyakan logam. Kerana ketidakhomogenan CFRP, tarik keluar gentian atau detasmen gentian matriks sering berlaku semasa pemprosesan; CFRP mempunyai rintangan haba yang tinggi dan rintangan haus, yang menjadikannya lebih menuntut peralatan semasa pemprosesan, jadi sejumlah besar haba pemotongan dihasilkan dalam proses pengeluaran, yang lebih serius untuk haus peralatan.
Pada masa yang sama, dengan pengembangan berterusan bidang aplikasinya, keperluan menjadi lebih dan lebih halus, dan keperluan untuk kebolehgunaan bahan dan keperluan kualiti untuk CFRP menjadi semakin ketat, yang juga menyebabkan kos pemprosesan meningkat.
Pemprosesan papan gentian karbon
Selepas papan gentian karbon diawet dan dibentuk, pasca pemprosesan seperti pemotongan dan penggerudian diperlukan untuk keperluan ketepatan atau keperluan pemasangan. Di bawah keadaan yang sama seperti parameter proses pemotongan dan kedalaman pemotongan, memilih alat dan gerudi bahan, saiz dan bentuk yang berbeza akan mempunyai kesan yang sangat berbeza. Pada masa yang sama, faktor seperti kekuatan, arah, masa, dan suhu alatan dan gerudi juga akan mempengaruhi hasil pemprosesan.
Dalam proses pasca pemprosesan, cuba pilih alat tajam dengan salutan berlian dan bit gerudi karbida pepejal. Rintangan haus alat dan mata gerudi itu sendiri menentukan kualiti pemprosesan dan hayat perkhidmatan alat. Jika alat dan mata gerudi tidak cukup tajam atau digunakan secara tidak betul, ia bukan sahaja akan mempercepatkan haus dan lusuh, meningkatkan kos pemprosesan produk, tetapi juga menyebabkan kerosakan pada plat, menjejaskan bentuk dan saiz plat dan kestabilan dimensi lubang dan alur pada plat. Menyebabkan koyak berlapis-lapis bahan, atau bahkan keruntuhan blok, mengakibatkan seluruh papan terhapus.
Apabila menggerudikepingan gentian karbon, lebih cepat kelajuan, lebih baik kesannya. Dalam pemilihan bit gerudi, reka bentuk hujung gerudi unik bagi mata gerudi tepi muka PCD8 lebih sesuai untuk kepingan gentian karbon, yang boleh menembusi kepingan gentian karbon dengan lebih baik dan mengurangkan risiko penyimpangan.
Apabila memotong kepingan gentian karbon tebal, disyorkan untuk menggunakan pemotong pengilangan mampatan dua mata dengan reka bentuk tepi heliks kiri dan kanan. Pinggir pemotong yang tajam ini mempunyai kedua-dua hujung heliks atas dan bawah untuk mengimbangi daya paksi alat ke atas dan ke bawah semasa pemotongan. , untuk memastikan bahawa daya pemotongan yang terhasil diarahkan ke bahagian dalam bahan, untuk mendapatkan keadaan pemotongan yang stabil dan menyekat kejadian delaminasi bahan. Reka bentuk tepi atas dan bawah berbentuk berlian penghala "Pineapple Edge" juga boleh memotong kepingan gentian karbon dengan berkesan. Seruling cip dalamnya boleh menghilangkan banyak haba pemotongan melalui pelepasan cip semasa proses pemotongan, untuk mengelakkan kerosakan pada gentian karbon. sifat lembaran.
01 Gentian panjang berterusan
Ciri-ciri produk:Bentuk produk yang paling biasa bagi pengeluar gentian karbon, berkas itu terdiri daripada beribu-ribu monofilamen, yang dibahagikan kepada tiga jenis mengikut kaedah berpusing: NT (Tidak Pernah Dipintal, Tidak Dipintal), UT (Tidak Dipintal, Tidak Dipintal), TT atau ST (Dipintal, Dipintal), di mana NT adalah gentian karbon yang paling biasa digunakan.
Aplikasi utama:Digunakan terutamanya untuk bahan komposit seperti bahan komposit CFRP, CFRTP atau C/C, dan bidang aplikasi termasuk peralatan pesawat/aeroangkasa, barangan sukan dan bahagian peralatan industri.
02 Benang Fiber Staple
Ciri-ciri produk:benang gentian pendek untuk pendek, benang yang dipintal daripada gentian karbon pendek, seperti gentian karbon berasaskan padang tujuan umum, biasanya produk dalam bentuk gentian pendek.
Kegunaan utama:bahan penebat haba, bahan anti geseran, bahagian komposit C/C, dsb.
03 Fabrik Gentian Karbon
Ciri-ciri produk:Ia diperbuat daripada gentian karbon berterusan atau benang pintal gentian karbon. Mengikut kaedah tenunan, fabrik gentian karbon boleh dibahagikan kepada fabrik tenunan, fabrik rajutan dan fabrik bukan tenunan. Pada masa ini, fabrik gentian karbon biasanya merupakan fabrik tenunan.
Aplikasi utama:Sama seperti gentian karbon berterusan, terutamanya digunakan dalam bahan komposit seperti bahan komposit CFRP, CFRTP atau C/C, dan bidang aplikasi termasuk peralatan pesawat/aeroangkasa, barangan sukan dan bahagian peralatan industri.
04 Tali Pinggang Jalinan Gentian Karbon
Ciri-ciri produk:Ia tergolong dalam sejenis fabrik gentian karbon, yang juga ditenun daripada gentian karbon berterusan atau benang pintal gentian karbon.
kegunaan utama:Terutamanya digunakan untuk bahan tetulang berasaskan resin, terutamanya untuk pengeluaran dan pemprosesan produk tiub.
05 Gentian karbon cincang
Ciri-ciri produk:Berbeza dengan konsep benang pintal gentian karbon, ia biasanya disediakan daripada gentian karbon berterusan melalui pemprosesan cincang, dan panjang gentian yang dicincang boleh dipotong mengikut keperluan pelanggan.
Kegunaan utama:Biasanya digunakan sebagai campuran plastik, resin, simen, dan lain-lain, dengan mencampurkan ke dalam matriks, sifat mekanikal, rintangan haus, kekonduksian elektrik dan rintangan haba boleh dipertingkatkan; dalam beberapa tahun kebelakangan ini, gentian pengukuhan dalam komposit gentian karbon cetakan 3D kebanyakannya gentian karbon cincang. utama.
06 Mengisar gentian karbon
Ciri-ciri produk:Oleh kerana gentian karbon adalah bahan rapuh, ia boleh disediakan menjadi bahan gentian karbon serbuk selepas dikisar, iaitu gentian karbon pengisaran.
Aplikasi utama:serupa dengan gentian karbon cincang, tetapi jarang digunakan dalam tetulang simen; biasanya digunakan sebagai sebatian plastik, resin, getah, dll. untuk memperbaiki sifat mekanikal, rintangan haus, kekonduksian elektrik dan rintangan haba matriks.
07 Tikar gentian karbon
Ciri-ciri produk:Bentuk utama adalah rasa atau tikar. Pertama, gentian pendek dilapisi oleh kad mekanikal dan kaedah lain, dan kemudian disediakan dengan menumbuk jarum; juga dikenali sebagai kain bukan tenunan gentian karbon, ia tergolong dalam sejenis kain tenunan gentian karbon.Kegunaan utama:bahan penebat haba, substrat bahan penebat haba acuan, lapisan pelindung tahan haba dan substrat lapisan tahan kakisan, dsb.
08 Kertas gentian karbon
Ciri-ciri produk:Ia disediakan daripada gentian karbon melalui proses pembuatan kertas kering atau basah.
Kegunaan utama:plat anti statik, elektrod, kon pembesar suara dan plat pemanas; aplikasi panas dalam beberapa tahun kebelakangan ini ialah bahan katod bateri kenderaan tenaga baharu, dsb.
09 prapreg gentian karbon
Ciri-ciri produk:bahan perantaraan separa keras yang diperbuat daripada resin termoset yang diresapi gentian karbon, yang mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik dan digunakan secara meluas; lebar prepreg gentian karbon bergantung pada saiz peralatan pemprosesan, dan spesifikasi biasa termasuk bahan prepreg lebar 300mm, 600mm, dan 1000mm lebar.
Aplikasi utama:peralatan pesawat/aeroangkasa, barangan sukan dan peralatan industri, dsb.
010 bahan komposit gentian karbon
Ciri-ciri produk:Bahan pengacuan suntikan yang diperbuat daripada resin termoplastik atau termoset bercampur dengan gentian karbon, campuran itu ditambah dengan pelbagai bahan tambahan dan gentian cincang, dan kemudian menjalani proses pengkompaunan.
Aplikasi utama:Bergantung pada kekonduksian elektrik bahan yang sangat baik, ketegaran tinggi dan kelebihan ringan, ia digunakan terutamanya dalam selongsong peralatan dan produk lain.
Kami juga menghasilkangentian kaca mengembara terus,tikar gentian kaca, jaringan gentian kaca, dangentian kaca anyaman mengembara.
Hubungi kami :
Nombor telefon:+8615823184699
Nombor telefon: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Masa siaran: Jun-01-2022
