制造商需要高强度和轻质产品。精英公司利用碳纤维及其简单的工艺。是时候考虑在您的制造中使用碳纤维零件了吗？航空航天和医疗行业正在将零部件转向碳纤维生产。因此，要了解有关该过程的更多信息以及它如何适用于您的产品，请继续阅读。
碳纤维生产的3个部分
第一部分是预浸过程，涉及制作碳纤维板。碳纤维被编织成均匀的股线。然后，一起加热形成预浸渍片材。在那之后，接下来就是制造。环氧树脂等原材料 形成预制复合材料。这包括混合和应用单向固化树脂。该产品在高温聚合下固化后即可使用。最后一道工序是后浸处理。因此，这需要将更多的树脂添加到预制复合材料中并固化。定制的碳纤维部件很轻。它们的强度足以承受每平方英寸 600 磅的活荷载而不会失效。使用碳纤维的其他好处包括：
- 与重量比相比具有高抗拉强度
- 高疲劳强度
- 低热膨胀率
- 提高刚度重量比
碳纤维的分类
拉伸模量 衡量一定直径的纤维在不断裂的情况下可以施加多大的拉力。拉伸模量的单位是 psi。最强的碳纤维大约是钢的五倍。石墨纤维是由石油制成的超高模量纤维。因此，这些纤维具有类似三维晶体的内部结构。塑料被模制成长股。它们在不接触氧气的情况下被加热到非常高的温度。没有氧气，纤维无法燃烧。相反，高温会导致纤维中的原子摇晃。因此，大多数非碳原子被置换。
制造过程
碳纤维部件由聚丙烯腈或人造丝制成，有时还有石油。它们由来自 碳原子的长链分子的专有混合物制成。例如，这里是该过程的主要阶段。
纤维纺丝
- 丙烯腈塑料与另一种塑料混合制成聚丙烯腈。这发生在称为悬浮或溶液聚合的过程中。
- 塑料转化为纤维。化学品将纤维泵入化学浴中以变成固体纤维。或者，混合塑料和加热的化学品，直到它们蒸发。
- 洗涤和拉伸后，纤维变细。分子排列、加热并变强。
稳定
- 制造碳化纤维需要进行化学改造。纤维在空气中加热至约 390-590° F (200-300° C) 30-120 分钟。纤维从空气中吸收氧气，它们的粘合模式发生变化。
- 稳定过程可以使用多种技术。在某些情况下，纤维会穿过加热室。或者，纤维通过热辊并穿过被热空气保持悬浮的材料。因此，有些人使用混合有化学物质的加热空气来加速稳定。
碳化
- 然后，稳定的纤维在 1,830-5,500° F 加热。这是在没有氧气的炉子中燃烧几分钟。
- 然后，加热的纤维失去原子。这包括水蒸气、氨、一氧化碳和二氧化碳。结果，剩余的原子形成紧密结合的碳晶体。它们平行于纤维的长轴排列。
表面氧化
- 碳化后，纤维表面氧化，为更好的粘合做准备。
- 氧化需要将纤维浸入空气、二氧化碳或臭氧中。另一方面，其他溶液包括次氯酸钠和硝酸。电解过程覆盖纤维。
纤维上浆
- 氧化后，纤维在编织过程中被涂上保护层。胶料与粘合剂一起形成复合材料。例如，涂层材料包括环氧树脂、聚酯、尼龙和聚氨酯。
- 缠绕在筒管上，纤维捻在一起制成不同尺寸的纱线。
