碳纖維生產過程
1、拉絲:這是碳纖維生(sheng)產(chan)過(guo)(guo)程(cheng)中的第一(yi)個(ge)步驟,這個(ge)過(guo)(guo)程(cheng)是物理變(bian)化,主(zhu)要是將原(yuan)材料分離(li)成(cheng)纖過(guo)(guo)程(cheng),在這個(ge)過(guo)(guo)程(cheng)中,紡絲液細流與凝固液之間的傳質、傳熱、相平衡移動。導致PAN沉析形成(cheng)凝膠結構(gou)的絲條。
2、牽伸:根據(ju)我們(men)無錫威盛幾年(nian)的(de)碳纖維(wei)加工經驗來看,一般是在100-300度的(de)溫度下進行,根據(ju)結定向纖維(wei)的(de)拉伸效應來實(shi)現的(de),這個過程也是實(shi)現PAN纖維(wei)的(de)高模(mo)量、高強(qiang)化(hua)、致密(mi)化(hua)和細化(hua)的(de)關鍵步驟。
3、穩(wen)定:也就(jiu)是我們常說的(de)預軟化(hua)。通過(guo)400℃加熱(re)氧化(hua)的(de)方法使熱(re)塑性PAN線形(xing)大分(fen)子鏈(lian)轉化(hua)為非塑性耐熱(re)梯形(xing)結構,使其在炭(tan)化(hua)高溫(wen)下不熔(rong)不燃(ran)、保(bao)持纖(xian)維形(xing)態,熱(re)力學處于(yu)穩(wen)定狀態。
4、碳化(hua):在(zai)1000-2000度范(fan)圍內進行,將PAN中(zhong)非碳元素驅除,最(zui)后生成含碳量90%以上(shang)具有(you)亂層石墨結構的碳纖維。
5、石墨(mo)化(hua)(hua):在2000-3000度的(de)(de)范圍(wei)內(nei)進行(xing),將無定(ding)型(xing)、亂層結(jie)構的(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)材料向(xiang)三維(wei)石墨(mo)化(hua)(hua)結(jie)構轉化(hua)(hua),是提高碳(tan)纖維(wei)模量的(de)(de)主要技術(shu)措(cuo)施(shi)。
碳纖維板如何制作
1、預浸料的裁剪:板材的規格多樣,我們要根據板材的(de)(de)長度和寬(kuan)度對碳纖維預(yu)浸(jin)料(liao)(liao)進行(xing)裁剪,并根據板(ban)材的(de)(de)厚(hou)度確定(ding)所需(xu)預(yu)浸(jin)料(liao)(liao)的(de)(de)厚(hou)度,板(ban)材厚(hou)度越大,所需(xu)要(yao)層(ceng)疊的(de)(de)預(yu)浸(jin)料(liao)(liao)就越多。以1mm 3K碳纖維板(ban)為例,通常需(xu)要(yao)2層(ceng)3K碳纖維預(yu)浸(jin)料(liao)(liao),4層(ceng)單向碳纖維預(yu)浸(jin)料(liao)(liao)。
2、預浸料的(de)(de)鋪(pu)層:選定(ding)一(yi)種(zhong)金(jin)屬材(cai)料,其強(qiang)度是給(gei)定(ding)的(de)(de),而碳纖(xian)維材(cai)料不同,在生(sheng)產時,根(gen)據板材(cai)對拉伸力,強(qiang)度方面的(de)(de)需(xu)求進行隨時改變,合理設計(ji)碳纖(xian)維預浸料的(de)(de)鋪(pu)層方向(xiang)以及(ji)鋪(pu)層順序。常用的(de)(de)鋪(pu)層方向(xiang)有0°、±45°、90°。根(gen)據所(suo)承(cheng)擔載荷類型選擇角度取向(xiang),最大程度的(de)(de)利用纖(xian)維在軸向(xiang)上的(de)(de)性能(neng)。
3、模(mo)壓(ya)固化:將(jiang)鋪疊好的(de)碳纖維(wei)板合模(mo),放入壓(ya)機,調制溫(wen)(wen)度(du)、時(shi)(shi)間(jian)、壓(ya)力。模(mo)具(ju)溫(wen)(wen)度(du)高(gao),那么物(wu)料(liao)(liao)的(de)流動性更佳,固化速度(du)加快(kuai),但是(shi)溫(wen)(wen)度(du)過高(gao)會使(shi)得(de)內外層(ceng)物(wu)料(liao)(liao)固化不(bu)一(yi),使(shi)得(de)制品(pin)腫脹、變(bian)形,溫(wen)(wen)度(du)過低(di)會使(shi)所得(de)產(chan)品(pin)強度(du)變(bian)低(di)。壓(ya)力能(neng)夠(gou)使(shi)模(mo)具(ju)緊閉并且使(shi)物(wu)料(liao)(liao)增密,保證(zheng)了物(wu)料(liao)(liao)流動。時(shi)(shi)間(jian)就是(shi)保溫(wen)(wen)保壓(ya)的(de)時(shi)(shi)間(jian),保證(zheng)有(you)足夠(gou)的(de)時(shi)(shi)間(jian)完成固化。
碳纖維板施工步驟
1、按照(zhao)設計(ji)要求打磨粘(zhan)接(jie)部(bu)位,直至露出混凝(ning)土砼面(mian),并對裂縫、斷面(mian)、段差進(jin)行(xing)修復,然后(hou)按照(zhao)設計(ji)的尺寸裁剪碳纖維板。
2、按照配比將配套碳纖(xian)維(wei)板粘接膠進行混合,攪(jiao)拌均勻。
3、將需要粘貼的碳(tan)纖維板表面擦拭干凈(如需粘貼兩層時,對底層碳(tan)纖維板兩面均(jun)應擦拭干凈),立(li)即涂刷碳(tan)板膠,膠層呈凸起狀,平均(jun)厚度要大于(yu)2mm。
4、將涂(tu)有碳(tan)板(ban)(ban)膠的碳(tan)纖(xian)維(wei)(wei)板(ban)(ban)輕壓貼于打磨好的混凝(ning)土表面(mian),用橡皮滾(gun)筒順纖(xian)維(wei)(wei)方向平穩壓實,并且使碳(tan)板(ban)(ban)膠從兩邊擠(ji)出,保證密(mi)實無空洞。
5、 需(xu)粘貼兩層(ceng)碳纖(xian)維板時,應(ying)連續粘貼。如不(bu)能立即粘貼,再開始粘貼前應(ying)對底層(ceng)碳纖(xian)維板重新做好清潔工作。
6、除去兩(liang)邊多余的(de)碳(tan)板膠,并清(qing)潔(jie)碳(tan)板的(de)表(biao)面,根據需要對(dui)碳(tan)板表(biao)面涂裝(zhuang)保護層。
7、平行粘(zhan)貼(tie)多條(tiao)碳纖維板時,兩條(tiao)板帶之間(jian)的空隙不應(ying)小于5mm。