1. Proċess tal-manifattura tal-materjal tal-fibra tal-karbonju
Il-proċess tal-manifattura tal-fibra tal-karbonju huwa kumpless u għali. Dan li ġej huwa l-proċess tal-manifattura tal-fibra tal-karbonju bbażat fuq PAN:
1. Polimerizzazzjoni u għażil
- Il-preparazzjoni tal-prekursur tibda bil-monomeru tal-akrilonitrile, li huwa kkombinat ma 'komonomeri akriliċi plastifikati u katalisti (bħal aċidu itakoniku, dijossidu tal-aċidu sulfuriku, aċidu sulfuriku jew aċidu metakriliku) fir-reattur. L-ingredjenti jitħawwad kontinwament biex jiżguraw il-viskożità u l-purità, u biex jibdew il-formazzjoni ta 'radikali ħielsa fi ħdan l-istruttura molekulari ta' l-akrilonitrile, li jipproduċu polimeri ta 'katina twila li jistgħu jiffurmaw fibri akriliċi.
- Il-fibri PAN huma ffurmati minn għażil imxarrab jew bil-ġett niexef/għażil imxarrab (proċess imħallat). L-għażil imxarrab huwa li tgħaddas is-soluzzjoni ikkonċentrata f'banju ta 'koagulazzjoni likwida u toħroġ minn toqob f'spinneret magħmul minn metalli prezzjużi (it-toqob spinneret jaqblu man-numru meħtieġ ta' filamenti ta 'fibri PAN). Il-fibri wet-spun jinġibdu bil-ħasil tal-ilma biex jitneħħa l-koagulant żejjed, u mbagħad imnixxef u mġebbda biex ikomplu jtejbu l-orjentazzjoni tal-polimeru PAN; jet niexef/għażil imxarrab se jkollu segment ta 'l-arja bejn il-fibra u l-banju tal-koagulazzjoni, li jirriżulta f'fibri PAN tondi lixxi.
- Il-pass finali tal-proċess tal-fibra prekursur PAN huwa ż-żejt, li jipprevjeni l-irmonk milli jeħel flimkien qabel l-istralċ.
2. Ossidazzjoni (stabbilizzazzjoni)
- L-ossidazzjoni minn qabel hija l-itwal proċess fil-proċess tal-preparazzjoni tal-fibra tal-karbonju, u t-temperatura tal-forn ta 'ossidazzjoni tvarja minn 392 grad F sa 572 grad F (200 grad sa 300 grad).
- Dan il-proċess jgħaqqad il-molekuli tal-ossiġnu mill-arja mal-fibra PAN u jibda crosslink il-ktajjen tal-polimeru, li jżid id-densità tal-fibra minn 1.18g/cc sa 1.38g/cc.
- Biex tiġi evitata eżotermiċità mhux ikkontrollata tal-fibri PAN (l-enerġija eżotermika totali rilaxxata waqt l-ossidazzjoni hija stmata li tkun 2,000kJ/kg, li toħloq periklu tan-nar), il-manifatturi tal-forn ta’ qabel l-ossidazzjoni jużaw varjetà ta’ disinji tal-fluss tal-arja biex tgħin biex tinħela s-sħana u tikkontrolla t-temperatura. Il-ħin ta 'ossidazzjoni jvarja skont ir-reazzjoni kimika tal-fibra prekursur, ġeneralment 60 sa 120 minuta, u kull linja ta' produzzjoni teħtieġ 4 sa 6 fran, li jistgħu jiġu f'munzelli biex jipprovdu żewġ żoni ta 'tisħin. Fibri PAN ossidizzati fihom madwar 50% - 65% molekuli tal-karbonju, u l-bqija huwa taħlita ta 'idroġenu, nitroġenu u ossiġnu.
3. Karbonizzazzjoni (proċess ta 'grafitizzazzjoni huwa meħtieġ biex jipprepara fibri tal-karbonju ta' modulu għoli)
- Ir-reazzjoni tal-karbonizzazzjoni titwettaq f'forn tal-karbonizzazzjoni ddisinjat apposta u teħtieġ protezzjoni tal-atmosfera inerta (mingħajr ossiġnu).
- Fin-nuqqas ta' ossiġnu, molekuli mhux tal-karbonju biss inklużi ċjanur ta' l-idroġenu u VOCs oħra (ġenerati f'konċentrazzjoni ta' 40 - 80ppm waqt l-istabbilizzazzjoni) u partikuli jitneħħew u skarikati mill-forn b'temperatura għolja, u mbagħad wara ipproċessat f'inċineratur ikkontrollat mill-ambjent.
- Trid tiġi applikata ċertu tensjoni ta 'tiġbid matul il-proċess ta' karbonizzazzjoni biex tiġi ottimizzata l-kristallizzazzjoni tal-molekuli tal-karbonju biex jipproduċu fibri tal-karbonju b'kontenut ta 'karbonju ta' aktar minn 90%. Id-differenza bejn il-fibra tal-karbonju u l-fibra tal-karbonju b'modulu għoli (magħrufa wkoll bħala "fibra tal-grafita") hija li l-ewwel hija fibra karbonizzata f'madwar 1315 grad /2400 grad F b'kontenut ta 'karbonju ta' 93% - 95%, filwaqt li dan tal-aħħar huwa grafitizzat fi 1900 - 2480 grad (3450 - 4500 grad F) u għandu kontenut ta' karbonju ta' aktar minn 99%. L-ispiża relattivament għolja ta 'fibri tal-karbonju ta' modulu għoli u modulu ultra-għoli hija parzjalment dovuta għat-tul tal-ħin ta 'residenza u t-temperatura li trid tintlaħaq fil-forn b'temperatura għolja.
4. Trattament tal-wiċċ u daqs
- L-adeżjoni bejn ir-reżina tal-matriċi u l-fibra tal-karbonju hija essenzjali għat-tisħiħ tal-materjal kompost, u fil-proċess tal-manifattura tal-fibra tal-karbonju, l-iskop tat-trattament tal-wiċċ huwa li tittejjeb din l-adeżjoni.
2. Proċess tal-iffurmar tal-paddle tal-fibra tal-karbonju
1. Metodu tal-iffurmar
- Fluss tal-proċess: preparazzjoni tal-materjal → stivar → dħul tal-moffa → ippressar bis-sħana → tkessiħ, demolding → ipproċessar u molding → aktar tard tħin u illustrar, bexx u tħin, eċċ Qabel ma tidħol fil-moffa, tindif tal-moffa, tisħin minn qabel tal-moffa, u applikazzjoni tal-aġent tar-rilaxx tal-moffa għandu jsir ukoll.
- Passi speċifiċi
- Naddaf il-moffa: naddaf ir-reżina residwa u d-debris fil-moffa mill-aħħar użu, u żomm il-moffa nadifa u lixxa.
- Saħħan il-moffa minn qabel: ittratta bis-sħana l-moffa.
- Applika aġent ta 'rilaxx: applika ċertu ammont ta' aġent ta 'rilaxx fil-kanal tal-moffa biex tevita li l-prodott iffurmat u l-moffa ma jeħlu ma' xulxin wara li jissaħħan minn qabel.
- Ipprepara materjali: ipprepara l-materja prima tal-fibra tal-karbonju li għandha ssir fi prodotti, ikkalkula l-erja tal-materjal u n-numru ta 'folji ta' materja prima.
- Materjali ta 'stivar: stack il-materja prima saff b'saff, u agħfas minn qabel il-materjali f'munzelli biex jiffurmaw korp dens b'forma regolari u ċerta kwalità.
- Daħħal il-moffa: poġġi l-materja prima f'munzelli fil-moffa, u poġġi airbag tal-plastik ġewwa, agħlaq il-moffa, poġġi l-parti sħiħa fil-magna tal-għeluq tal-moffa, applika ċerta pressjoni u temperatura kostanti għall-airbag intern tal-plastik, waqqaf kostanti żmien biex tissolidifikah.
- Tkessiħ u demolding: kessaħ il-moffa li tkun ġiet ippressata bis-sħana għal perjodu ta 'żmien, imbagħad iftaħ il-moffa u demoldha.
- Ipproċessar u molding: Il-prodott jeħtieġ li jitnaddaf wara d-demoulding, u l-plastik residwu jeħtieġ li jinbarax b'pinzell tal-azzar jew pinzell tar-ram, u mbagħad minfuħa nadif b'arja kkompressata. Il-prodott iffurmat għandu jkun illustrat biex il-wiċċ ikun lixx u ordinat.
- Karatteristiċi: Adattat għall-produzzjoni tal-massa, kwalità stabbli, iżda spiża għolja tal-produzzjoni u investiment kbir.
2. Metodu ta 'laminazzjoni bl-idejn
- Proċess ta 'tħaddim: Aqta' l-folji tal-fibra tal-karbonju mimlijin bil-kolla u stivahom, jew ixkupilja r-reżina fuq naħa waħda tas-saff, u mbagħad agħfashom bis-sħana.
- Karatteristiċi: Id-direzzjoni, id-daqs u l-ħxuna tal-fibra jistgħu jintgħażlu skont ir-rieda. Il-metodu huwa sempliċi u bi prezz baxx. Jista 'jitlesta mingħajr magna kbira. Il-prezz tal-prodott huwa baxx, iżda l-kwalità hija relattivament mhix tajba daqs il-prodott bi proċess ta 'molding.
3. Metodu tal-iffurmar tal-istralċ
- Skop ta 'applikazzjoni: L-istralċ ta' monofilamenti tal-fibra tal-karbonju fuq xaftijiet tal-fibra tal-karbonju huwa partikolarment adattat biex isiru ċilindri u reċipjenti vojta, prinċipalment għall-produzzjoni ta 'tubi tal-fibra tal-karbonju.
4. Metodu tal-iffurmar ta 'estrużjoni u tpinġija
- Proċess ta 'operazzjoni: L-ewwel, infiltra kompletament il-fibra tal-karbonju, neħħi r-reżina u l-arja permezz ta' estrużjoni u tpinġija, u mbagħad ikkuraha u sawwarha fil-forn.
- Karatteristiċi: Sempliċi, adattati għall-preparazzjoni ta 'partijiet b'forma ta' virga u tubulari.