碳纖維生產過程
1、拉絲(si):這(zhe)是碳(tan)纖維生(sheng)產過程中的第一(yi)個步驟,這(zhe)個過程是物理變化,主要(yao)是將原材料分離(li)成纖過程,在這(zhe)個過程中,紡絲(si)液細(xi)流與凝固液之(zhi)間的傳(chuan)質、傳(chuan)熱(re)、相平衡(heng)移動(dong)。導致(zhi)PAN沉析形成凝膠(jiao)結構的絲(si)條。
2、牽伸(shen):根據(ju)我們無錫威盛幾年的(de)碳纖(xian)(xian)維(wei)加(jia)工經驗來看,一般是(shi)在100-300度的(de)溫度下進行,根據(ju)結定向纖(xian)(xian)維(wei)的(de)拉伸(shen)效應來實現(xian)的(de),這個過程也是(shi)實現(xian)PAN纖(xian)(xian)維(wei)的(de)高(gao)(gao)模量、高(gao)(gao)強化、致密化和細化的(de)關(guan)鍵步驟。
3、穩定:也就是我(wo)們常說的(de)預軟化(hua)(hua)。通(tong)過400℃加熱(re)氧化(hua)(hua)的(de)方法(fa)使熱(re)塑(su)性(xing)PAN線(xian)形(xing)大分子鏈轉化(hua)(hua)為非塑(su)性(xing)耐熱(re)梯(ti)形(xing)結構,使其(qi)在炭化(hua)(hua)高(gao)溫下不(bu)熔不(bu)燃、保(bao)持纖維形(xing)態(tai)(tai),熱(re)力學處于穩定狀態(tai)(tai)。
4、碳(tan)化:在1000-2000度范圍內進行,將PAN中非碳(tan)元素驅除,最后生(sheng)成含碳(tan)量90%以(yi)上具有亂層石墨結構的碳(tan)纖維(wei)。
5、石墨化(hua):在2000-3000度的(de)(de)范(fan)圍內進(jin)行,將無定型(xing)、亂(luan)層結構的(de)(de)碳(tan)化(hua)材料向三維石墨化(hua)結構轉化(hua),是提高碳(tan)纖維模量的(de)(de)主要技術措(cuo)施。
碳纖維板如何制作
1、預浸料的裁剪:板材的規格多樣,我們要根據板材的長度(du)和寬度(du)對碳(tan)纖維預浸(jin)(jin)(jin)料(liao)進(jin)行裁(cai)剪,并根據板(ban)(ban)材的厚(hou)(hou)度(du)確(que)定所需預浸(jin)(jin)(jin)料(liao)的厚(hou)(hou)度(du),板(ban)(ban)材厚(hou)(hou)度(du)越(yue)大,所需要層疊的預浸(jin)(jin)(jin)料(liao)就越(yue)多(duo)。以1mm 3K碳(tan)纖維板(ban)(ban)為例,通常需要2層3K碳(tan)纖維預浸(jin)(jin)(jin)料(liao),4層單向碳(tan)纖維預浸(jin)(jin)(jin)料(liao)。
2、預浸料(liao)(liao)的鋪(pu)層:選(xuan)定(ding)一種金屬(shu)材(cai)料(liao)(liao),其強度(du)是給定(ding)的,而(er)碳纖維(wei)材(cai)料(liao)(liao)不同,在生產時(shi),根(gen)據(ju)(ju)板材(cai)對(dui)拉伸(shen)力,強度(du)方面的需求進行(xing)隨時(shi)改變,合理(li)設(she)計碳纖維(wei)預浸料(liao)(liao)的鋪(pu)層方向以及鋪(pu)層順序。常用的鋪(pu)層方向有(you)0°、±45°、90°。根(gen)據(ju)(ju)所承擔載荷類型(xing)選(xuan)擇角度(du)取向,最大程度(du)的利用纖維(wei)在軸向上的性能(neng)。
3、模(mo)(mo)壓固化:將鋪(pu)疊好(hao)的碳(tan)纖(xian)維板合模(mo)(mo),放入壓機,調制溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)、時間、壓力。模(mo)(mo)具溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)高(gao),那么物料的流動性更佳,固化速度(du)(du)(du)加(jia)快,但是(shi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)過(guo)高(gao)會使(shi)(shi)(shi)得(de)內外層物料固化不一,使(shi)(shi)(shi)得(de)制品腫(zhong)脹(zhang)、變(bian)形,溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)過(guo)低(di)會使(shi)(shi)(shi)所得(de)產品強度(du)(du)(du)變(bian)低(di)。壓力能夠(gou)使(shi)(shi)(shi)模(mo)(mo)具緊閉(bi)并且使(shi)(shi)(shi)物料增密(mi),保證了物料流動。時間就是(shi)保溫(wen)(wen)保壓的時間,保證有足夠(gou)的時間完成(cheng)固化。
碳纖維板施工步驟
1、按(an)照(zhao)設(she)計(ji)要求打磨粘接部位,直至露出混凝(ning)土砼(tong)面(mian)(mian),并對裂(lie)縫(feng)、斷面(mian)(mian)、段差進(jin)行修(xiu)復,然后按(an)照(zhao)設(she)計(ji)的尺寸裁剪碳纖維(wei)板。
2、按(an)照配(pei)比將配(pei)套碳纖維板(ban)粘接膠進行混合,攪拌(ban)均(jun)勻。
3、將(jiang)需要粘貼的碳(tan)纖(xian)維(wei)板(ban)表面擦拭干凈(如需粘貼兩層(ceng)時,對(dui)底層(ceng)碳(tan)纖(xian)維(wei)板(ban)兩面均應擦拭干凈),立即(ji)涂刷(shua)碳(tan)板(ban)膠(jiao),膠(jiao)層(ceng)呈(cheng)凸起狀(zhuang),平均厚度要大于2mm。
4、將涂有碳板(ban)膠(jiao)的(de)碳纖(xian)維(wei)板(ban)輕壓貼于(yu)打(da)磨好的(de)混凝(ning)土表面,用(yong)橡皮滾(gun)筒(tong)順纖(xian)維(wei)方向(xiang)平穩壓實(shi),并(bing)且使(shi)碳板(ban)膠(jiao)從兩(liang)邊擠出,保證密實(shi)無空洞。
5、 需(xu)粘(zhan)(zhan)貼兩層碳(tan)纖維(wei)板(ban)時,應連續(xu)粘(zhan)(zhan)貼。如不能立即粘(zhan)(zhan)貼,再(zai)開(kai)始粘(zhan)(zhan)貼前應對底層碳(tan)纖維(wei)板(ban)重新做好清潔工(gong)作(zuo)。
6、除去兩(liang)邊多余的碳(tan)板(ban)膠(jiao),并清潔(jie)碳(tan)板(ban)的表面,根據(ju)需要對(dui)碳(tan)板(ban)表面涂裝保護層。
7、平行(xing)粘貼多條碳纖維板時,兩條板帶之間的(de)空隙不應小于(yu)5mm。