本帖最后由 机械师加油 于 2012-8-21 14:52 编辑 $ M) @" ?$ Z; V) ~9 @! Z- F7 ?) ~
0 w. a. O% J. n3 y刚才问老鹰,碳纤维属于哪个版块,老鹰说非金属材料,我就去里面看了一下,发现我翻了15页,只有2篇文章提到碳纤维,大家对碳纤维的了解还处在碳纤维自行车的阶段。
0 b9 ^( n l7 j: q- Y8 A7 |4 i. `! S, y: z C( N% _
我本人也是2012年6月19日才开始接触碳纤维的生产。下面分享点公司整理的关于碳纤维的一点基本知识。; P- q5 I0 [ l9 Z
- g# c7 q2 l' q" F5 q# C, W碳纤维的历史可以追溯到1879年,爱迪生以油烟与焦油、棉纱和竹丝试制碳丝(持续照明45小时)。可以算作碳纤维的最早应用了。中国的碳纤维事业大致开始于2000年,师昌绪先生提出要抓碳纤维时,正是碳纤维研发处于最困难的低谷时期,只有吉化公司、吉林碳素厂和北京化工学院还在 “惨谈经营” ,维持小批量供货,其他研发单位基本退出了这一领域。到2001年科技部把碳纤维列入863计划新材料领域。2002年中国安徽华皖从英国引进的设备和技术,建成了碳化能力200吨的碳化线。- O( @( F4 z( u5 l7 {& ~: p h% f
8 g6 c6 g$ X1 b& V# `4 w' @
生产碳纤维的原料,聚丙烯晴纤维原丝(PAN原丝)。使用PAN 原丝生产碳纤维的工艺原理是通过预氧化、碳化等工艺过程对PAN 原丝进行处理,将PAN 原丝在特定的工艺气氛中逐步加热到1000℃以上,除去PAN 原丝中的非碳元素,使PAN 原丝转化为含碳量92%以上的碳纤维。- K* n1 w" t3 G; Y d
3 w/ m& e, ]& r8 cPAN 原丝为热塑性材料,在进行碳化之前,必须对PAN 原丝进行预氧化处理。预氧化的过程是在特定的工艺条件下加热PAN 原丝,引起PAN 原丝发生缓慢的氧化反应,将PAN 原丝的结构特性转化为可进行碳化处理的预氧化纤维,由于转化后形成的预氧化纤维不再是热塑性材料,在后续的工艺过程中不会因加热而熔化,因而可以进入碳化工艺过程。
% N4 v" u9 P* [. p, h0 p. I" j$ R/ V$ \# u8 X7 }5 X* K
预氧化纤维是碳化工序的原料,也可以作为产品直接用于制作阻燃材料。预氧化纤维在碳化的过程中,预氧化纤维中所含有的非碳元素被逐步消耗,形成含碳量达到92%以上的碳纤维。+ ~9 N* k: E# _! h* p8 @- e
) U( V: L6 C8 v
为了在后续的生产过程中对碳纤维起到保护作用,提高碳纤维在制造复合材料时的浸润性,碳纤维需要进行表面上浆。由于经过高温处理的碳纤维表面非常光滑,为了提高碳纤维与上浆剂的粘合性,需要利用电解的方法对碳纤维进行处理,使碳纤维的表面达到一定的粗糙度,以利于上浆。2 J6 F" m/ J+ O9 w. _2 a
1 Q: t4 x) h) C5 s1 h9 O) e8 E" d经过电解处理后的碳纤维要进行清洗,以除去附着在碳纤维上的电解液,清洗后的碳纤维要通过干燥炉去除水分然后再进行上浆。上浆后的碳纤维,经过干燥后便可以按照客户的要求进行卷绕、包装,完成全部生产过程。1 {4 E O1 C& z% y+ L* U
" h. S7 e5 n3 z6 |" U M. X1 {
以上就是关于生产碳纤维的理论知识。附上一张碳化线的整线图
5 n8 `' q( b0 H' l% b4 d7 v O
: c, S# |) `: R+ h$ K上面就是关于碳纤维,生产碳纤维的碳化线的一些小知识。不足之处希望专家前辈多多指正。希望同行看到高抬贵手,如果喷,请轻喷~- w; w" g' q b8 v! g6 J
|