Hiilikuidun valmistusprosessi voidaan yleensä jakaa seuraaviin vaiheisiin:
1. Raaka-aineen käsittely: Ensinnäkin hiilikuidun valmistus edellyttää sopivien raaka-aineiden valintaa, ja raaka-aineena käytetään yleensä polyakryylinitriilikuitua (PAN). Raaka-aineiden käsittelyyn kuuluu epäpuhtauksien poistaminen ja esivenytys kuitujen laadun ja suorituskyvyn parantamiseksi.
2. Kuidun venytys: Raaka-aineen käsittelyn jälkeen PAN-kuitua venytetään. Tämä vaihe tekee kuidun molekyylirakenteesta järjestynemmän, suoristaa kuidun ja parantaa sen mekaanisia ominaisuuksia. Parametreja, kuten venytyslämpötila ja venytysnopeus, on säädettävä tarkasti.
3. Pyrolyysi ja karbonointi: Venytetyt kuidut pyrolyyttisesti ja hiiltynevät. Pyrolyyttinen karbonointi poistaa ei-hiilielementtejä PAN-kuiduista korkean lämpötilan käsittelyllä ja muuntaa ne puhtaiksi hiilikuiduiksi. Hiilikuidun pyrolyysihiiltymislämpötila on yleensä yli 1000°C, ja ominaislämpötila ja aika määritetään kuidun vaatimusten mukaan.
4. Muotoilu ja kovetus: Muotoile ja jähmetä pyrolyyttisesti hiiltyneet hiilikuidut. Muotoilu voidaan suorittaa kutomalla, kutomalla, kehrämällä jne. erimuotoisten hiilikuitutuotteiden saamiseksi. Kovettaminen tarkoittaa hartsin kyllästämistä kuituun ja kuidun ja hartsin yhdistämistä kiinteän rakenteen muodostamiseksi lämpökovetuksella, valokovetuksella jne.
5. Pintakäsittely ja pinnoitus: Hiilikuidun rajapinnan tarttuvuuden ja kulutuskestävyyden parantamiseksi sen pinta yleensä käsitellään ja pinnoitetaan. Käsittelymenetelmiä ovat puhdistus, kaapiminen, poraus jne. kuidun ja hartsin välisen kosketuspinnan lisäämiseksi. Pinnoite voi valita materiaaleja, kuten polyimidia ja epoksihartsia, parantamaan hiilikuidun pintaominaisuuksia.
Yllä olevan valmistusprosessin avulla voidaan saada hiilikuitutuotteita, joilla on ominaisuuksia, kuten korkea lujuus, kevyt paino, korroosionkestävyys ja kulutuskestävyys.
Edellinen
