Sợi các bon là gì ? những điều ít biết về sợi carbon fiber quy trình sản xuất, đặc điểm ứng dụng
THƯƠNG HIỆU thứ Làm bí mật - Brands TEADIT - Austria FEROLITE - India VALQUA - nhật bản NICHIAS TOMBO - nhật bản KLINGER - australia GARLOCK - USA FRENZELIT - Germany Van Công Nghiệp - Brands KSB - Germany KITZ - japan ARITA - Malaysia YOSHITAKE - japan SAMWOO - Korea JOEUN - Korea YNV - Korea SAMYANG - Korea TUNG LUNG - Taiwan ZETKAMA - Polska trang bị Đo - Brands WISE - Korea WIKA - Gemany TEMA - Italy UNIJIN - Malaysia GB - France MIGISHITA - nhật bản Thiết Bị Khí Nén - Brands SMC - nhật bản AIRTAC - Taiwan Dây Curoa - Brands VÒNG BI - BRANDSVẬT LIỆU vật liệu - Van Công Nghiệp những Loại Van INOX những Loại Van Đồng các Loại Van Gang những Loại Van Thép những Loại Van Thép Rèn những Loại Van Nhựa vật liệu - thứ Làm bí mật Vật Liệu - giải pháp Nhiệt / Điện vật liệu - Nhựa nghệ thuật Nhựa PTFE vật tư - vật liệu bằng nhựa Công Nghiệp
XUẤT XỨ Van Công Nghiệp - xuất xứ Van Nhật phiên bản Van Đức Van hàn quốc Van Malaysia trang bị Làm kín đáo - xuất xứ TEADIT - Austria FEROLITE - India VALQUA - japan NICHIAS TOMBO - japan KLINGER - nước australia GARLOCK - USA FRENZELIT - Germany
TIÊU CHUẨN Van Công Nghiệp - Standard
TIN TỨC
TRANG CHỦ+SẢN PHẨM+Vật Liệu có tác dụng Kín
Van Công Nghiệp
Nhựa Kỹ Thuật
Thiết Bị Khí Nén
Thiết Bị Đo Lường
Phụ khiếu nại Đường Ống
Dây Curoa Công Nghiệp
Bảo Ôn phương pháp Nhiệt - Âm
THƯƠNG HIỆU+Thiết Bị Làm kín - Brands
Van Công Nghiệp - Brands
Thiết Bị Đo - Brands
Thiết Bị Khí Nén - Brands
Dây Curoa - Brands
VÒNG BI - BRANDSVẬT LIỆU+Vật Liệu - Van Công Nghiệp
Vật Liệu - Thiết Bị có tác dụng Kín
Vật Liệu - phương pháp Nhiệt / Điện
Vật Liệu - vật liệu bằng nhựa Kỹ Thuật
Vật Liệu - vật liệu nhựa Công Nghiệp
XUẤT XỨ+Van Công Nghiệp - Xuất Xứ
Thiết Bị Làm kín - Xuất Xứ
TIÊU CHUẨN+Van Công Nghiệp - Standard
TIN TỨC+
Sợi carbon là gì? sợi carbon là tua có đường kính khoảng 5-10 micromet. Chúng tất cả thành phần chủ yếu là các nguyên tử carbon. Sợi bao gồm độ cứng cao, thời gian chịu đựng kéo cao, vào lượng thấp, chống hoá chất tốt, chịu được nhiều môi trường. Số đông đặc tính này đã tạo cho sợi carbon rất thông dụng trong ngành mặt hàng không vũ trụ, kỹ thuật dân dụng, quân sự chiến lược và thể thao cạnh tranh. Tuy nhiên, chúng kha khá đắt chi phí khi so sánh với các loại tua tương tự, chẳng hạn như sợi chất thủy tinh hoặc tua nhựa.
Bạn đang xem: Sợi các bon là gì
Cấu trúc và đặc thù của gai carbon
Cấu trúc
Sợi carbon thường xuyên được cung ứng dưới dạng tua kéo liên tục thành một cuộn. Bó là một trong tập phù hợp gồm hàng vạn sợi carbon riêng lẻ thường xuyên được giữ với nhau cùng được đảm bảo an toàn bởi một lớp che hữu cơ, ví dụ điển hình như polyethylen (PEO) hoặc rượu polyvinyl (PVA).
Bạn Đang Xem: gai carbon là gì?
Việc cuộn sợi để có thể thuận tiện lộ diện để sử dụng. Mỗi dây tóc carbon vào một cuộn là một trong những hình trụ liên tục với đường kính 5-10 micromet và phần lớn chỉ bao gồm carbon. Vậy hệ nhanh nhất (vd T300, HTA và AS4) có 2 lần bán kính 16-22 micromet. Sợi sau (ví dụ IM6 hoặc IM600) có 2 lần bán kính khoảng 5 micromet.
Cấu trúc nguyên tử của gai carbon tương tự như than chì, bao hàm các tấm nguyên tử carbon được sắp xếp theo mô hình lục giác đều (tấm graphen), sự biệt lập nằm nghỉ ngơi cách những tấm này lồng vào nhau. Than chì là 1 trong vật liệu tinh thể trong đó các tấm được xếp tuy vậy song với nhau theo phong cách thông thường. Những lực liên phân tử giữa các tấm là lực Van der Waals tương đối yếu, khiến than chì có những đặc tính mềm và giòn.
Tính chất của tua carbon
Tùy trực thuộc vào tiền chất để tạo ra sợi, tua carbon rất có thể là cồn lực học – turbostratic – hoặc graphit, hoặc có cấu trúc lai đối với cả hai phần graphit và đụng lực học. Trong gai carbon bội phản lực, các tấm nguyên tử carbon được gấp lại một phương pháp ngẫu nhiên, hoặc nhàu nát, cùng nhau.
Sợi carbon có bắt đầu từ polyacrylonitrile (PAN) là turbostratic, trong lúc sợi carbon có nguồn gốc từ mesophase sân là graphitic sau thời điểm xử lý sức nóng ở ánh nắng mặt trời vượt quá 2200°C. Gai carbon turbostratic có xu thế có độ bền kéo cao, trong lúc sợi carbon có xuất phát mesophase được cách xử lý nhiệt có mô đun Young cao (nghĩa là độ cứng cao hoặc năng lực mở rộng dưới tải) với độ dẫn nhiệt cao.
Phân các loại sợi cacbon
Dựa vào nguyên liệu sợi ban đầu:
Sợi cacbon PANSợi cabon PitchSợi cabon Rayon
Sợi cacbon PAN:
Việc gửi từ sợi PAN thành gai cacbon qua 3 tiến độ chính:
Ổn định oxy hóa: sợi PAN được kéo căng với oxy hóa mặt khác ở nhiệt độ 200 – 300°C. Gửi sợi PAN nhựa nhiệt độ dẻo sang trọng dạng có cấu tạo lặp lại nhưng không thể tính hóa học nhựa nhiệt dẻo.
Cacbon hóa: sau thời điểm oxy hóa, sợi được cacbon hóa ở 1000°C. Không đề nghị kéo căng trong môi trường khí trơ vài ba giờ. Trong quá trình này, phần đông nguyên tố chưa phải cacbon bị tách ra và cất cánh hơi để có mặt sợi cacbon, bây giờ khối lượng chỉ còn 50% so với cân nặng sợi PAN ban đầu.
Graphite hóa: sợi được xử lý nhiệt 1500 – 3000°C sẽ nâng cấp trật tự, nấc độ lý thuyết của tinh thể.
Sợi cacbon Rayon
Ổn định: là một quá trình oxy hóa xảy ra theo các bước:
Nhiệt độ 25 – 150°C: khử thứ lý nước .
Nhiệt độ 150 – 240°C: khử nước trong phân bốn xenlulo
Nhiệt độ 240 – 400°C: bóc liên kết vòng thơm, cắt những liên kết eter và một trong những liên kết C-C theo phép tắc gốc tự do.
Cácbon hóa: ánh sáng 400 – 700°C, lượng cacbon còn sót lại sẽ đưa thành lớp kiểu như graphite.
Graphite hóa: ánh nắng mặt trời 700 – 2700°C, kéo căng tạo nên sợi tất cả mođun cao do triết lý tốt theo chiều dọc.
Sợi cacbon Pitch (từ dầu mỏ, than đá)
Chuẩn bị nguyên liệu: điều chỉnh trọng lượng phân tử, độ nhớt, lý thuyết kết.
Kéo sợi với xe sơi: pitch được gửi thành sợi, một số trong những đã gồm đã có sắp xếp thẳng hàng, định hướng.
Ổn định: duy trì hình dáng vẻ sợi lúc nhiệt phân, ánh nắng mặt trời 250 – 400°C.
Xem thêm: Cách Viết Chữ Kanji Trong Tiếng Nhật : Bộ Thủ Kanji Và Cách Viết Hiệu Quả
Cacbon hóa: nhiệt độ cacbon hóa 1000 – 1500°C
Tại sao tua cacbon nhẹ với bền?
Sợi cacbon được tạo thành thành từ gần như nguyên tố cacbon (hơn 90%). Và các nguyên tố cacbon này nhẹ hơn nguyên tố kim loại.
Kim cương, than củi, than hoạt tính cùng graphite (than chì) những được cấu thành từ gần như nguyên tử cacbon với sợi cacbon cũng thuộc team này với có đặc thù giống kim cương. Kim cương cứng là vật tư cứng và bền nhất trong lúc graphite mềm với trơn. Sự khác biệt này là do kết cấu tinh thể không giống nhau. Than củi mềm là do kết cấu tinh thể sắp đến xếp không áp theo trật tự vào khi cấu trúc tinh thể kim cưng cửng rất bơ vơ tự cùng đồng đều đề xuất rất bền. Kim cương có kết cấu cacbon 3 chiều, gai cacbon có cấu tạo mạng lưới 2 chiều với các nguyên tố cacbon bố trí trật tự thẳng hàng và quấn mang nhau.
Tóm lại, gai cacbon bền khi nó không nhiều lẫn những nguyên tố không giống và sắp xếp trật tự.
Sự khác biệt giữa cacbon và các vật liệu cacbon khác
Cả tua cacbon và than củi đông đảo thuộc nhóm vật liệu cacbon. Cả hai có cấu tạo tinh thể của graphite nhưng cô đơn tự sắp xếp và cách thu xếp thẳng hàng khá không giống nhau. Với tua cacbon, nguyên tử cacbon thu xếp thẳng hàng và đơn chiếc tự. Sản xuất thành kết cấu mặt lưới, các lớp xếp ck và quấn vào nhau. Trong khi than củi, lớp cấu tạo này vô định hình, không bơ vơ tự và không quấn rước nhau bắt buộc vật liệu này còn có độ bền thấp hơn.
Graphite cũng có cấu trúc giống than củi nhưng thu xếp có đơn chiếc tự hơn. Graphite tự nhiên và thoải mái chủ yếu đuối được cung cấp ở Trung Quốc. Ấn Độ.
Ứng dụng của tua carbon
Vật liệu composite
Sợi carbon được áp dụng đáng để ý nhất để gia cố vật liệu composite, đặc biệt là loại vật liệu được call là polymer gia cố bởi than chì hoặc tua carbon. Vật tư phi polymer cũng có thể được áp dụng làm ma trận mang đến sợi carbon. Vì chưng sự sinh ra của cacbua kim nhiều loại và suy nghĩ đến ăn mòn, carbon sẽ chỉ thành công hạn chế trong số ứng dụng các thành phần hỗn hợp ma trận kim loại. Carbon-carbon gia chũm (RCC) bao hàm than chì được gia cố bằng sợi carbon và được sử dụng cấu trúc trong những ứng dụng ánh sáng cao.
Sợi cũng khá được sử dụng nhằm lọc những loại khí có ánh sáng cao. Như một năng lượng điện cực có diện tích mặt phẳng cao và kĩ năng chống ăn mòn hoàn hảo. Và như một thành phần chống tĩnh điện. Đúc một lớp sợi carbon mỏng dính giúp nâng cao đáng kể tài năng chống cháy của polyme hoặc vật liệu tổng phù hợp nhiệt bởi lớp tua carbon dày đặc, bé dại gọn phản xạ nhiệt hiệu quả.
Việc sử dụng vật tư tổng thích hợp sợi carbon ngày càng tăng đang sửa chữa nhôm trong các ứng dụng sản phẩm không vũ trụ. Ráng bằng những kim một số loại khác vì các vấn đề bào mòn điện.
Dệt may
Tiền chất cho tua carbon là polyacrylonitrile (PAN), rayon với pitch. Sợi sợi carbon được thực hiện trong một số trong những kỹ thuật xử lý: áp dụng trực tiếp là để chuẩn chỉnh bị, cuộn dây tóc, pultrusion, dệt, bện, vv sợi sợi carbon được đánh giá theo mật độ tuyến tính (trọng lượng trên một đơn vị chiều dài; nghĩa là, 1 g / 1000 m = 1 tex). Hoặc theo số lượng sợi trên mỗi sợi, tính bởi nghìn.
Ví dụ: 200 tex cho cuộn 3.000 gai của gai carbon táo bạo gấp ba lần cuộn 1.000 gai carbon, nhưng lại cũng nặng trĩu gấp cha lần. Cuộn sợi này sau đó rất có thể được thực hiện để dệt một tấm vải sợi carbon. Sự lộ diện của loại vải này thường phụ thuộc vào mật độ tuyến tính của sợi và kiểu dệt được chọn. Một trong những loại dệt thường xuyên được áp dụng là twill, satin với plain. Sợi carbon sợi cũng hoàn toàn có thể được dệt kim hoặc bện.
Vi năng lượng điện cực
Sợi carbon được thực hiện để sản xuất các vi điện cực bởi sợi carbon. Trong ứng dụng này thường là 1 trong sợi carbon độc nhất có 2 lần bán kính 5-7 μm được niêm phong trong mao quản thủy tinh. Ở phần đầu, mao quản ngại được hàn bí mật bằng epoxy. Và được tiến công bóng để tạo ra vi điện rất đĩa tua carbon hoặc gai được giảm theo chiều lâu năm 75. Các vi điện cực bởi sợi carbon được sử dụng. Hoặc trong phép đo ampe kế hoặc quét cấp tốc theo chu kỳ luân hồi để vạc hiện biểu lộ sinh hóa.
Sưởi nóng linh hoạt
Được biết đến với độ dẫn điện của chúng, tua carbon rất có thể tự mang dòng điện rất thấp. Khi được dệt thành những loại vải phệ hơn. Chúng rất có thể được sử dụng để hỗ trợ nhiệt mặt trời một cách đáng tin cậy. Trong số ứng dụng yên cầu các yếu ớt tố làm cho nóng linh hoạt. Và có thể dễ dàng duy trì nhiệt độ bên trên 100°C do tính chất vật lý của chúng.
Nhiều ví dụ về loại áp dụng này hoàn toàn có thể được nhìn thấy trong ‘DIY’ hoặc vày it Yourself những sản phẩm được làm nóng của áo xống và chăn. Vì chưng tính trơ chất hóa học của nó, nó hoàn toàn có thể được áp dụng tương đối bình an giữa hầu như các một số loại vải với vật liệu. Tuy nhiên, quần short gây ra bởi vật liệu gấp lại chủ yếu nó sẽ dẫn mang lại tăng lượng nhiệt tạo ra và hoàn toàn có thể dẫn đến hỏa hoạn.
Sợi carbon giá bao nhiêu
Sợi carbon hiện nay có giá chỉ giao động:
10-40 m2 giá khoảng chừng 13.00 US$50-199 m2 giá khoảng tầm 12.50 US$>=200 m2 giá khoảng 12.00 US$Sợ carbon tất cả dẫn điện không?
Ít ai nghĩ sợi carbon (Carbon fiber – CF) được sáng tạo vào năm 1879 bởi vì Thomas Edison. Với được xem là loại sợi tổng vừa lòng cổ độc nhất vô nhị của loại người. Lại có giá trị to con đến thế so với sự cải cách và phát triển khoa học tập kỹ thuật hiện nay đại. Ban đầu, nhà phát minh sáng tạo này đã áp dụng sợi carbon làm dây tóc của láng đèn. Mặc dù lúc đó sợi gai carbon không y như sợi carbon ngày nay. Tuy nhiên chúng lại sở hữu sức chịu đựng đựng đáng chú ý với nhiệt độ. Điều này để cho sợi carbon trở thành ý tưởng không tồi cho các loại sợi dẫn điện.
Sợi carbon bao gồm tái chế được không?
Hiện nay xay sản phẩm composite tua carbon thành bột độn vào thành phầm mới. Nhằm giảm giá thành và giảm hiện tượng oxy hóa. Không tính ra, phương pháp nhiệt phân thành phầm composite gai cacbon đang dần nghiên cứu.
