本帖最后由 機械師加油 于 2012-8-21 14:52 編輯 " \9 K; G$ o1 ?; b& q! d8 }; v
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剛才問老鷹,碳纖維屬于哪個版塊,老鷹說非金屬材料,我就去里面看了一下,發現我翻了15頁,只有2篇文章提到碳纖維,大家對碳纖維的了解還處在碳纖維自行車的階段。7 a9 H1 j3 {* ?0 i# R& p" ]" [4 S( B
# ?$ h5 a# l0 m! L$ C$ _+ h我本人也是2012年6月19日才開始接觸碳纖維的生產。下面分享點公司整理的關于碳纖維的一點基本知識。
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" t. S" u& W- H! T4 Q7 N% V碳纖維的歷史可以追溯到1879年,愛迪生以油煙與焦油、棉紗和竹絲試制碳絲(持續照明45小時)。可以算作碳纖維的最早應用了。中國的碳纖維事業大致開始于2000年,師昌緒先生提出要抓碳纖維時,正是碳纖維研發處于最困難的低谷時期,只有吉化公司、吉林碳素廠和北京化工學院還在 “慘談經營” ,維持小批量供貨,其他研發單位基本退出了這一領域。到2001年科技部把碳纖維列入863計劃新材料領域。2002年中國安徽華皖從英國引進的設備和技術,建成了碳化能力200噸的碳化線。' v- T1 {, O/ }- x8 Z4 i+ \& {2 a
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生產碳纖維的原料,聚丙烯晴纖維原絲(PAN原絲)。使用PAN 原絲生產碳纖維的工藝原理是通過預氧化、碳化等工藝過程對PAN 原絲進行處理,將PAN 原絲在特定的工藝氣氛中逐步加熱到1000℃以上,除去PAN 原絲中的非碳元素,使PAN 原絲轉化為含碳量92%以上的碳纖維。
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PAN 原絲為熱塑性材料,在進行碳化之前,必須對PAN 原絲進行預氧化處理。預氧化的過程是在特定的工藝條件下加熱PAN 原絲,引起PAN 原絲發生緩慢的氧化反應,將PAN 原絲的結構特性轉化為可進行碳化處理的預氧化纖維,由于轉化后形成的預氧化纖維不再是熱塑性材料,在后續的工藝過程中不會因加熱而熔化,因而可以進入碳化工藝過程。
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預氧化纖維是碳化工序的原料,也可以作為產品直接用于制作阻燃材料。預氧化纖維在碳化的過程中,預氧化纖維中所含有的非碳元素被逐步消耗,形成含碳量達到92%以上的碳纖維。. n( j, }& O* ^* J8 ` E% u& ~- }+ \
T' c, c( w3 f6 O/ N9 J& D$ v. ?+ S# Q為了在后續的生產過程中對碳纖維起到保護作用,提高碳纖維在制造復合材料時的浸潤性,碳纖維需要進行表面上漿。由于經過高溫處理的碳纖維表面非常光滑,為了提高碳纖維與上漿劑的粘合性,需要利用電解的方法對碳纖維進行處理,使碳纖維的表面達到一定的粗糙度,以利于上漿。
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經過電解處理后的碳纖維要進行清洗,以除去附著在碳纖維上的電解液,清洗后的碳纖維要通過干燥爐去除水分然后再進行上漿。上漿后的碳纖維,經過干燥后便可以按照客戶的要求進行卷繞、包裝,完成全部生產過程。8 P/ `. Y) u2 \, N3 A- {$ R
' d. L- v% y! c以上就是關于生產碳纖維的理論知識。附上一張碳化線的整線圖
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; L) H9 a1 d5 r上面就是關于碳纖維,生產碳纖維的碳化線的一些小知識。不足之處希望專家前輩多多指正。希望同行看到高抬貴手,如果噴,請輕噴~
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