tin tức

Sợi cacbon là vật liệu sợi có hàm lượng carbon trên 95%. Nó có các đặc tính cơ, hóa, điện và tuyệt vời khác. Nó là “vua của vật liệu mới” và là vật liệu chiến lược đang thiếu trong phát triển quân sự và dân sự. Được mệnh danh là “vàng đen”.

Dây chuyền sản xuất sợi carbon như sau:

Sợi carbon mảnh được tạo ra như thế nào?

Cho đến nay, công nghệ quy trình sản xuất sợi carbon đã phát triển và trưởng thành. Với sự phát triển không ngừng của vật liệu composite sợi carbon, nó ngày càng được mọi tầng lớp ưa chuộng, đặc biệt là sự phát triển mạnh mẽ của ngành hàng không, ô tô, đường sắt, cánh quạt năng lượng gió, v.v. và tác dụng thúc đẩy của nó là sự phát triển của ngành công nghiệp sợi carbon . Triển vọng thậm chí còn rộng hơn.

Chuỗi công nghiệp sợi carbon có thể được chia thành thượng nguồn và hạ nguồn. Thượng nguồn thường đề cập đến việc sản xuất vật liệu sợi carbon cụ thể; hạ lưu thường đề cập đến việc sản xuất các thành phần ứng dụng sợi carbon. Các công ty ở giữa thượng nguồn và hạ nguồn có thể coi họ là nhà cung cấp thiết bị trong quy trình sản xuất sợi carbon. Như thể hiện trong hình:

Toàn bộ quá trình từ tơ thô đến sợi carbon ở thượng nguồn của chuỗi công nghiệp sợi carbon cần phải trải qua các quá trình như lò oxy hóa, lò cacbon hóa, lò than chì hóa, xử lý bề mặt và định cỡ. Cấu trúc sợi bị chi phối bởi sợi carbon.

Thượng nguồn của chuỗi công nghiệp sợi carbon thuộc về ngành hóa dầu và acrylonitrile chủ yếu thu được thông qua quá trình tinh chế dầu thô, crackinh, oxy hóa amoniac, v.v.; Sợi tiền chất polyacrylonitrile, sợi carbon thu được bằng cách oxy hóa trước và cacbon hóa sợi tiền chất, và vật liệu composite sợi carbon thu được bằng cách xử lý sợi carbon và nhựa chất lượng cao để đáp ứng yêu cầu ứng dụng.

Quá trình sản xuất sợi carbon chủ yếu bao gồm vẽ, phác thảo, ổn định, cacbon hóa và than chì hóa. Như thể hiện trong hình:

Vẽ:Đây là bước đầu tiên trong quy trình sản xuất sợi carbon. Nó chủ yếu tách nguyên liệu thô thành sợi, đó là một sự thay đổi vật lý. Trong quá trình này, sự truyền khối và truyền nhiệt giữa chất lỏng kéo sợi và chất lỏng đông tụ, và cuối cùng là kết tủa PAN. Các sợi tạo thành cấu trúc gel.

Soạn thảo:đòi hỏi nhiệt độ từ 100 đến 300 độ để hoạt động kết hợp với tác dụng kéo giãn của các sợi định hướng. Đây cũng là một bước quan trọng trong mô đun cao, độ gia cố cao, độ cô đặc và sàng lọc của sợi PAN.

Sự ổn định:Chuỗi cao phân tử tuyến tính PAN nhựa nhiệt dẻo được chuyển thành cấu trúc hình thang chịu nhiệt không dẻo bằng phương pháp gia nhiệt và oxy hóa ở 400 độ, do đó không nóng chảy và không bắt lửa ở nhiệt độ cao, duy trì hình dạng sợi, và nhiệt động học ở trạng thái ổn định.

Cacbon hóa:Cần phải loại bỏ các nguyên tố phi carbon trong PAN ở nhiệt độ từ 1.000 đến 2.000 độ, và cuối cùng tạo ra sợi carbon có cấu trúc than chì phản lực có hàm lượng carbon trên 90%.

Vải sợi cacbon

Than chì hóa: Cần nhiệt độ từ 2.000 đến 3.000 độ để chuyển đổi vật liệu cacbon hóa vô định hình và phản lực thành cấu trúc than chì ba chiều, đây là biện pháp kỹ thuật chính để cải thiện mô đun của sợi carbon.

Quy trình chi tiết của sợi carbon từ quy trình sản xuất tơ thô đến thành phẩm là lụa thô PAN được sản xuất theo quy trình sản xuất tơ thô trước đó. Sau khi kéo trước bằng nhiệt ướt của bộ cấp dây, nó được chuyển tuần tự đến lò tiền oxy hóa bằng máy kéo. Sau khi được nung ở các nhiệt độ gradient khác nhau trong nhóm lò tiền oxy hóa, các sợi oxy hóa được hình thành, tức là các sợi tiền oxy hóa; sợi tiền oxy hóa được tạo thành sợi carbon sau khi đi qua lò cacbon hóa ở nhiệt độ trung bình và nhiệt độ cao; Sau đó, các sợi carbon sẽ được xử lý bề mặt cuối cùng, định cỡ, sấy khô và các quá trình khác để thu được các sản phẩm sợi carbon. . Toàn bộ quá trình cấp dây liên tục và kiểm soát chính xác, một vấn đề nhỏ trong bất kỳ quy trình nào cũng sẽ ảnh hưởng đến quá trình sản xuất ổn định và chất lượng của sản phẩm sợi carbon cuối cùng. Sản xuất sợi carbon có quy trình dài, nhiều điểm mấu chốt về kỹ thuật và rào cản sản xuất cao. Nó là sự tích hợp của nhiều ngành và công nghệ.

Trên đây là sản xuất sợi carbon, chúng ta hãy cùng xem vải sợi carbon được sử dụng như thế nào nhé!

Gia công sản phẩm vải sợi carbon

1. Cắt

Prereg được lấy ra khỏi kho lạnh ở nhiệt độ âm 18 độ. Sau khi đánh thức, bước đầu tiên là cắt vật liệu chính xác theo sơ đồ vật liệu trên máy cắt tự động.

2. Lát đường

Bước thứ hai là đặt prereg lên công cụ rải và xếp các lớp khác nhau theo yêu cầu thiết kế. Tất cả các quá trình được thực hiện dưới sự định vị bằng laser.

3. Hình thành

Thông qua một robot xử lý tự động, phôi được gửi đến máy đúc để ép nén.

4. Cắt

Sau khi tạo hình, phôi được gửi đến trạm rô-bốt cắt để thực hiện bước cắt và mài thứ tư để đảm bảo độ chính xác về kích thước của phôi. Quá trình này cũng có thể được vận hành trên CNC.

5. Vệ sinh

Bước thứ năm là thực hiện làm sạch bằng đá khô tại trạm làm sạch để loại bỏ chất giải phóng, thuận tiện cho quá trình phủ keo tiếp theo.

6. Keo dán

Bước thứ sáu là dán keo kết cấu tại trạm robot dán. Vị trí dán, tốc độ dán và lượng keo ra đều được điều chỉnh chính xác. Một phần kết nối với các bộ phận kim loại được tán đinh, việc này được thực hiện tại trạm tán đinh.

7. Kiểm tra lắp ráp

Sau khi bôi keo, các tấm bên trong và bên ngoài được lắp ráp. Sau khi keo khô, việc phát hiện ánh sáng xanh được thực hiện để đảm bảo độ chính xác về kích thước của lỗ khóa, điểm, đường và bề mặt.

Sợi carbon khó xử lý hơn

Sợi carbon có cả độ bền kéo mạnh của vật liệu carbon và khả năng xử lý mềm của sợi. Sợi carbon là một loại vật liệu mới có tính chất cơ học tuyệt vời. Lấy sợi carbon và thép thông thường của chúng ta làm ví dụ, cường độ của sợi carbon là khoảng 400 đến 800 MPa, trong khi cường độ của thép thông thường là 200 đến 500 MPa. Nhìn vào độ dẻo dai, sợi carbon và thép về cơ bản là tương tự nhau và không có sự khác biệt rõ ràng.

Sợi carbon có độ bền cao hơn và trọng lượng nhẹ hơn nên có thể gọi sợi carbon là vua của vật liệu mới. Vì ưu điểm này, trong quá trình xử lý vật liệu tổng hợp gia cố bằng sợi carbon (CFRP), ma trận và sợi có các tương tác bên trong phức tạp, làm cho tính chất vật lý của chúng khác với tính chất vật lý của kim loại. Mật độ của CFRP nhỏ hơn nhiều so với kim loại, trong khi độ bền lại lớn hơn hầu hết các kim loại. Do tính không đồng nhất của CFRP nên hiện tượng đứt sợi hoặc tách sợi nền thường xảy ra trong quá trình xử lý; CFRP có khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn cao, điều này khiến thiết bị đòi hỏi khắt khe hơn trong quá trình xử lý, do đó, một lượng lớn nhiệt cắt được tạo ra trong quá trình sản xuất, điều này nghiêm trọng hơn đối với sự mài mòn của thiết bị.

Đồng thời, với việc không ngừng mở rộng các lĩnh vực ứng dụng, các yêu cầu ngày càng trở nên tinh tế hơn và các yêu cầu về khả năng ứng dụng của vật liệu cũng như yêu cầu chất lượng đối với CFRP ngày càng trở nên nghiêm ngặt hơn, điều này cũng gây ra chi phí xử lý. để tăng lên.

Gia công ván sợi carbon

Sau khi tấm sợi carbon được xử lý và tạo hình, cần phải xử lý hậu kỳ như cắt và khoan để đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác hoặc nhu cầu lắp ráp. Trong cùng điều kiện như thông số quá trình cắt và độ sâu cắt, việc lựa chọn dụng cụ và mũi khoan có chất liệu, kích thước và hình dạng khác nhau sẽ có tác dụng rất khác nhau. Đồng thời, các yếu tố như độ bền, hướng, thời gian và nhiệt độ của dụng cụ, máy khoan cũng sẽ ảnh hưởng đến kết quả xử lý.

Trong quá trình xử lý hậu kỳ, hãy cố gắng chọn một công cụ sắc bén có lớp phủ kim cương và mũi khoan cacbua rắn. Khả năng chống mài mòn của dụng cụ và bản thân mũi khoan quyết định chất lượng gia công và tuổi thọ của dụng cụ. Nếu dụng cụ và mũi khoan không đủ sắc hoặc sử dụng không đúng cách, nó không chỉ làm tăng tốc độ mài mòn, tăng giá thành gia công sản phẩm mà còn gây hư hỏng tấm, ảnh hưởng đến hình dạng, kích thước của tấm và sự ổn định của kích thước của các lỗ và rãnh trên tấm. Gây ra hiện tượng rách vật liệu theo từng lớp hoặc thậm chí làm sập khối, dẫn đến phá hủy toàn bộ bảng.

Khi khoantấm sợi carbon, tốc độ càng nhanh thì hiệu quả càng tốt. Trong việc lựa chọn mũi khoan, thiết kế mũi khoan độc đáo của mũi khoan cạnh mặt PCD8 phù hợp hơn với các tấm sợi carbon, có thể xuyên qua các tấm sợi carbon tốt hơn và giảm nguy cơ bong tróc.

Khi cắt các tấm sợi carbon dày, nên sử dụng dao phay nén hai lưỡi có thiết kế cạnh xoắn trái và phải. Lưỡi cắt sắc bén này có cả đầu xoắn ốc trên và dưới để cân bằng lực dọc trục của dụng cụ lên xuống trong quá trình cắt. , để đảm bảo rằng lực cắt tổng hợp được hướng vào mặt trong của vật liệu, để có được điều kiện cắt ổn định và ngăn chặn sự xuất hiện của sự phân tách vật liệu. Thiết kế các cạnh hình kim cương trên và dưới của bộ định tuyến "Pineapple Edge" cũng có thể cắt các tấm sợi carbon một cách hiệu quả. Sáo phoi sâu của nó có thể lấy đi rất nhiều nhiệt cắt thông qua việc xả phoi trong quá trình cắt, để tránh làm hỏng sợi carbon. thuộc tính trang tính.

01 Sợi dài liên tục

Tính năng sản phẩm:Là dạng sản phẩm phổ biến nhất của các nhà sản xuất sợi carbon, bó được cấu tạo từ hàng ngàn sợi đơn, được chia thành ba loại theo phương pháp xoắn: NT (Never Twisted, untwisted), UT (Untwisted, untwisted), TT hoặc ST ( Xoắn, xoắn), trong đó NT là loại sợi cacbon được sử dụng phổ biến nhất.

Ứng dụng chính:Chủ yếu được sử dụng cho các vật liệu composite như vật liệu composite CFRP, CFRTP hoặc C/C và các lĩnh vực ứng dụng bao gồm thiết bị máy bay/hàng không vũ trụ, đồ thể thao và các bộ phận thiết bị công nghiệp.

02 Sợi Staple

Tính năng sản phẩm:Sợi sợi ngắn, sợi ngắn, được kéo từ sợi cacbon ngắn, chẳng hạn như sợi cacbon có mục đích chung, thường là các sản phẩm ở dạng sợi ngắn.

Sử dụng chính:vật liệu cách nhiệt, vật liệu chống ma sát, bộ phận composite C/C, v.v.

03 Vải Sợi Carbon

Tính năng sản phẩm:Nó được làm bằng sợi carbon liên tục hoặc sợi carbon. Theo phương pháp dệt, vải sợi carbon có thể được chia thành vải dệt thoi, vải dệt kim và vải không dệt. Hiện nay, vải sợi carbon thường là vải dệt thoi.

Ứng dụng chính:Giống như sợi carbon liên tục, chủ yếu được sử dụng trong các vật liệu composite như vật liệu composite CFRP, CFRTP hoặc C/C và các lĩnh vực ứng dụng bao gồm thiết bị máy bay/hàng không vũ trụ, đồ thể thao và các bộ phận thiết bị công nghiệp.

04 Dây Bện Sợi Carbon

Tính năng sản phẩm:Nó thuộc về một loại vải sợi carbon, cũng được dệt từ sợi carbon liên tục hoặc sợi carbon.

Công dụng chính:Chủ yếu được sử dụng làm vật liệu gia cố gốc nhựa, đặc biệt để sản xuất và gia công các sản phẩm dạng ống.

05 Sợi carbon cắt nhỏ

Tính năng sản phẩm:Khác với khái niệm sợi kéo sợi carbon, nó thường được điều chế từ sợi carbon liên tục thông qua quá trình xử lý cắt nhỏ và chiều dài sợi cắt nhỏ có thể được cắt theo nhu cầu của khách hàng.

Sử dụng chính:Thường được sử dụng làm hỗn hợp nhựa, nhựa, xi măng, v.v., bằng cách trộn vào ma trận, các tính chất cơ học, khả năng chống mài mòn, độ dẫn điện và khả năng chịu nhiệt có thể được cải thiện; trong những năm gần đây, sợi gia cố trong vật liệu tổng hợp sợi carbon in 3D chủ yếu là sợi carbon cắt nhỏ. chủ yếu.

06 Mài sợi carbon

Tính năng sản phẩm:Vì sợi carbon là một vật liệu giòn nên sau khi mài, nó có thể được điều chế thành vật liệu sợi carbon dạng bột, tức là nghiền sợi carbon.

Ứng dụng chính:tương tự như sợi carbon cắt nhỏ, nhưng hiếm khi được sử dụng trong gia cố xi măng; thường được sử dụng làm hợp chất của nhựa, nhựa, cao su, v.v. để cải thiện tính chất cơ học, khả năng chống mài mòn, tính dẫn điện và khả năng chịu nhiệt của ma trận.

07 Thảm sợi carbon

Tính năng sản phẩm:Hình thức chính là nỉ hoặc mat. Đầu tiên, các sợi ngắn được xếp lớp bằng cách chải thô cơ học và các phương pháp khác, sau đó được chuẩn bị bằng cách đục lỗ kim; Còn được gọi là vải không dệt sợi carbon, nó thuộc một loại vải dệt thoi bằng sợi carbon.Sử dụng chính:vật liệu cách nhiệt, nền vật liệu cách nhiệt đúc, lớp bảo vệ chịu nhiệt và lớp nền chống ăn mòn, v.v.

08 Giấy sợi carbon

Tính năng sản phẩm:Nó được điều chế từ sợi carbon bằng quy trình sản xuất giấy khô hoặc ướt.

Sử dụng chính:tấm chống tĩnh điện, điện cực, nón loa và tấm sưởi; các ứng dụng hot trong những năm gần đây là vật liệu cực âm của pin xe năng lượng mới, v.v.

09 Prepreg sợi carbon

Tính năng sản phẩm:vật liệu trung gian bán cứng được làm từ nhựa nhiệt rắn tẩm sợi carbon, có tính chất cơ học tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi; chiều rộng của prereg sợi carbon phụ thuộc vào kích thước của thiết bị xử lý và các thông số kỹ thuật phổ biến bao gồm vật liệu prereg có chiều rộng 300mm, 600mm và 1000mm.

Ứng dụng chính:thiết bị máy bay/hàng không vũ trụ, đồ thể thao và thiết bị công nghiệp, v.v.

010 vật liệu composite sợi carbon

Tính năng sản phẩm:Vật liệu ép phun làm bằng nhựa nhiệt dẻo hoặc nhựa nhiệt rắn trộn với sợi carbon, hỗn hợp này được thêm vào các chất phụ gia khác nhau và sợi cắt nhỏ, sau đó trải qua quá trình kết hợp.

Ứng dụng chính:Dựa vào tính dẫn điện tuyệt vời, độ cứng cao và ưu điểm nhẹ của vật liệu, nó chủ yếu được sử dụng trong vỏ thiết bị và các sản phẩm khác.

Chúng tôi cũng sản xuấtlưu động trực tiếp bằng sợi thủy tinh,thảm sợi thủy tinh, lưới sợi thủy tinh, Vàlưu động dệt bằng sợi thủy tinh.

Liên hệ với chúng tôi:
Số điện thoại:+8615823184699
Số điện thoại: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com