碳纖維生產過程
1、拉絲:這是碳纖(xian)維生產過程中的(de)第一個步驟,這個過程是物理變(bian)化,主(zhu)要是將原材料分離成纖(xian)過程,在這個過程中,紡絲液細流與凝固液之間的(de)傳(chuan)質、傳(chuan)熱、相平衡移動。導致PAN沉析形成凝膠(jiao)結構的(de)絲條。
2、牽伸:根據我們無錫威盛(sheng)幾(ji)年的碳纖維(wei)加工經(jing)驗來(lai)看(kan),一般是在100-300度的溫度下進行,根據結定(ding)向纖維(wei)的拉伸效應來(lai)實現的,這個過(guo)程也(ye)是實現PAN纖維(wei)的高模(mo)量、高強化、致密化和細化的關鍵(jian)步驟。
3、穩(wen)定(ding):也就(jiu)是我(wo)們常(chang)說的預軟化。通過(guo)400℃加熱氧化的方法使熱塑性(xing)(xing)PAN線(xian)形(xing)大(da)分子鏈轉(zhuan)化為非塑性(xing)(xing)耐熱梯形(xing)結構(gou),使其(qi)在炭化高溫(wen)下不熔不燃、保持纖維形(xing)態(tai)(tai),熱力(li)學處于穩(wen)定(ding)狀態(tai)(tai)。
4、碳(tan)化:在1000-2000度(du)范圍內進行,將PAN中非(fei)碳(tan)元素(su)驅除,最后(hou)生成含碳(tan)量90%以上具有亂層石墨結構的碳(tan)纖維。
5、石(shi)墨化(hua):在(zai)2000-3000度的范圍內進行,將無定型、亂層結構(gou)的碳化(hua)材料(liao)向三(san)維石(shi)墨化(hua)結構(gou)轉化(hua),是提高(gao)碳纖維模(mo)量的主要技術措施。
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)長度(du)(du)和寬度(du)(du)對碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)預浸料(liao)進(jin)行裁剪,并根據板材的(de)厚度(du)(du)確定所需(xu)預浸料(liao)的(de)厚度(du)(du),板材厚度(du)(du)越(yue)大(da),所需(xu)要層疊的(de)預浸料(liao)就越(yue)多。以1mm 3K碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)板為例,通(tong)常需(xu)要2層3K碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)預浸料(liao),4層單向碳(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)預浸料(liao)。
2、預浸(jin)(jin)料的(de)鋪層:選(xuan)定一(yi)種金(jin)屬材(cai)料,其強度(du)(du)(du)是給(gei)定的(de),而碳纖(xian)維材(cai)料不(bu)同(tong),在(zai)生產時(shi),根據(ju)板(ban)材(cai)對拉伸力,強度(du)(du)(du)方(fang)(fang)面的(de)需(xu)求(qiu)進行隨(sui)時(shi)改變(bian),合理設計碳纖(xian)維預浸(jin)(jin)料的(de)鋪層方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)以及鋪層順序。常(chang)用(yong)(yong)的(de)鋪層方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)有0°、±45°、90°。根據(ju)所承擔載荷類型(xing)選(xuan)擇角度(du)(du)(du)取向(xiang)(xiang),最大(da)程度(du)(du)(du)的(de)利用(yong)(yong)纖(xian)維在(zai)軸向(xiang)(xiang)上的(de)性能。
3、模(mo)(mo)壓固化:將鋪(pu)疊好的(de)(de)碳纖(xian)維板合(he)模(mo)(mo),放(fang)入壓機,調制溫(wen)(wen)度、時(shi)(shi)間、壓力(li)。模(mo)(mo)具溫(wen)(wen)度高(gao),那么物(wu)料的(de)(de)流(liu)動(dong)性更佳(jia),固化速度加快,但是(shi)溫(wen)(wen)度過高(gao)會使(shi)(shi)得內外層(ceng)物(wu)料固化不(bu)一,使(shi)(shi)得制品(pin)腫(zhong)脹(zhang)、變(bian)形,溫(wen)(wen)度過低會使(shi)(shi)所得產品(pin)強度變(bian)低。壓力(li)能(neng)夠使(shi)(shi)模(mo)(mo)具緊閉(bi)并且使(shi)(shi)物(wu)料增(zeng)密(mi),保(bao)證(zheng)了物(wu)料流(liu)動(dong)。時(shi)(shi)間就是(shi)保(bao)溫(wen)(wen)保(bao)壓的(de)(de)時(shi)(shi)間,保(bao)證(zheng)有足夠的(de)(de)時(shi)(shi)間完成固化。
碳纖維板施工步驟
1、按照(zhao)設(she)計要求打磨粘接部(bu)位(wei),直至(zhi)露出混凝土砼(tong)面(mian),并(bing)對(dui)裂(lie)縫、斷面(mian)、段差進行修復,然后按照(zhao)設(she)計的(de)尺寸(cun)裁(cai)剪碳纖維板。
2、按照配(pei)比將配(pei)套碳纖維(wei)板粘接膠進行(xing)混合,攪拌(ban)均勻。
3、將(jiang)需要(yao)粘貼的碳纖維板表面擦拭干凈(jing)(如需粘貼兩層(ceng)時,對(dui)底層(ceng)碳纖維板兩面均應擦拭干凈(jing)),立即涂刷碳板膠,膠層(ceng)呈凸起狀(zhuang),平均厚度要(yao)大于2mm。
4、將(jiang)涂有碳(tan)(tan)板膠(jiao)的碳(tan)(tan)纖維板輕壓貼于打磨好的混凝土表面,用橡皮滾筒順纖維方向平(ping)穩壓實,并且使碳(tan)(tan)板膠(jiao)從(cong)兩邊(bian)擠出,保(bao)證密實無空(kong)洞。
5、 需粘(zhan)貼兩層碳纖(xian)維(wei)板時,應連續粘(zhan)貼。如(ru)不能立即粘(zhan)貼,再開始粘(zhan)貼前應對(dui)底層碳纖(xian)維(wei)板重新(xin)做好清(qing)潔工作。
6、除去(qu)兩邊多余的(de)碳(tan)板膠,并清潔(jie)碳(tan)板的(de)表面(mian),根據需(xu)要對碳(tan)板表面(mian)涂(tu)裝保護層。
7、平(ping)行粘(zhan)貼(tie)多條(tiao)碳纖維板時,兩條(tiao)板帶之間的空(kong)隙(xi)不應小于5mm。