Proces přípravy uhlíkových vláken lze obvykle rozdělit do následujících kroků:
1. Zpracování surovin: Příprava uhlíkových vláken vyžaduje především výběr vhodných surovin a jako surovina se obecně používá polyakrylonitrilové (PAN) vlákno. Zpracování surovin zahrnuje odstranění nečistot a předtažení pro zlepšení kvality a výkonu vláken.
2. Protahování vlákna: Po zpracování suroviny se vlákno PAN natahuje. Tento krok učiní molekulární strukturu vlákna uspořádanější, vlákno narovná a zlepší jeho mechanické vlastnosti. Parametry, jako je teplota natahování a rychlost natahování, je třeba přesně kontrolovat.
3. Pyrolýza a karbonizace: Natažená vlákna jsou pyrolyticky a karbonizována. Pyrolytická karbonizace odstraňuje nekarbonové prvky z vláken PAN prostřednictvím vysokoteplotní úpravy a přeměňuje je na čistá uhlíková vlákna. Teplota pyrolýzní karbonizace uhlíkového vlákna je obvykle nad 1000 °C a specifická teplota a čas jsou určeny podle požadavků vlákna.
4. Tvarování a vytvrzování: Vytvarujte a zpevněte pyrolyticky karbonizovaná uhlíková vlákna. Tvarování lze provádět tkaním, tkaním, spřádáním atd. za účelem získání výrobků z uhlíkových vláken různých tvarů. Vytvrzování se týká impregnace pryskyřice do vlákna a kombinování vlákna a pryskyřice za účelem vytvoření pevné struktury pomocí tepelného vytvrzování, vytvrzování světlem atd.
5. Povrchová úprava a povlak: Aby se zlepšila přilnavost uhlíkových vláken na rozhraní a odolnost proti opotřebení, je jejich povrch obvykle upraven a potažen. Metody ošetření zahrnují čištění, škrábání, vrtání atd. pro zvýšení kontaktní plochy mezi vláknem a pryskyřicí. Povlak může volit materiály, jako je polyimid a epoxidová pryskyřice, aby se zlepšily povrchové vlastnosti uhlíkových vláken.
Prostřednictvím výše uvedeného procesu přípravy lze získat produkty z uhlíkových vláken s vlastnostmi, jako je vysoká pevnost, nízká hmotnost, odolnost proti korozi a odolnost proti opotřebení.
Předchozí
