Tá snáithín carbóin, ar a dtugtar rí na n-ábhar nua sa 21ú haois, ina phéarla geal in ábhair.Is cineál snáithín neamhorgánach é snáithín carbóin (CF) le níos mó ná 90% ábhar carbóin.Déantar snáithíní orgánacha (snáithíní vioscós-bhunaithe, pitch-bhunaithe, snáithíní polyacrylonitrile-bhunaithe, etc.) a phirealú agus a charbónú ag teocht ard chun cnámh droma carbóin a fhoirmiú.
Mar ghlúin nua de snáithín athneartaithe, tá airíonna meicniúla agus ceimiceacha den scoth ag snáithín carbóin.Ní hamháin go bhfuil tréithe bunúsacha na n-ábhar carbóin aige, ach tá bog agus próiseasacht snáithíní teicstíle aige freisin.Dá bhrí sin, úsáidtear go forleathan é i réimsí aeraspáis, trealaimh fuinnimh, iompair, spóirt agus fóillíochta
Meáchan éadrom: mar ábhar straitéiseach nua le feidhmíocht den scoth, tá dlús snáithín carbóin beagnach mar an gcéanna le maignéisiam agus beiriliam, níos lú ná 1/4 de chruach.Is féidir úsáid a bhaint as ilchodach snáithín carbóin mar ábhar struchtúrach an meáchan struchtúrach a laghdú 30% - 40%.
Ard-neart agus modulus ard: tá neart sonrach snáithín carbóin 5 huaire níos airde ná cruach agus 4 huaire níos airde ná sin cóimhiotal alúmanaim;Is é an modulus sonrach 1.3-12.3 uair d'ábhair struchtúracha eile.
Comhéifeacht leathnú beag: tá comhéifeacht leathnú teirmeach an chuid is mó de na snáithíní carbóin diúltach ag teocht an tseomra, 0 ag 200-400 ℃, agus níl ach 1.5 ag níos lú ná 1000 ℃ × 10-6 / K, ní éasca a leathnú agus a dhífhoirmiú mar gheall ar oibriú ard. teocht.
Friotaíocht creimeadh ceimiceach maith: tá ard-ábhar carbóin íon ag snáithín carbóin, agus tá carbóin ar cheann de na heilimintí ceimiceacha is cobhsaí, rud a fhágann go bhfuil a fheidhmíocht an-chobhsaí i dtimpeallacht aigéad agus alcaile, is féidir a dhéanamh i ngach cineál táirgí ceimiceacha frith-chreimeadh.
Friotaíocht tuirse láidir: tá struchtúr snáithín carbóin cobhsaí.De réir staitisticí líonra polaiméire, tar éis na milliúin timthriallta de thástáil tuirse struis, tá an ráta coinneála neart na ilchodach fós 60%, cé go bhfuil an cruach 40%, is é alúmanam 30%, agus níl ach 20% ag baint le plaisteach athneartaithe snáithíní gloine. % – 25%.
Is éard atá i ilchodach snáithín carbóin ná snáithín carbóin a athneartú.Cé gur féidir snáithín carbóin a úsáid ina n-aonar agus feidhm shonrach a imirt, is ábhar brittle é tar éis an tsaoil.Ach amháin nuair a dhéantar é a chomhcheangal leis an ábhar maitrís chun ilchodach snáithíní carbóin a fhoirmiú is féidir leis súgradh níos fearr a thabhairt dá airíonna meicniúla agus níos mó ualaí a iompar.
Is féidir snáithíní carbóin a aicmiú de réir toisí éagsúla cosúil le cineál réamhtheachtaithe, modh déantúsaíochta agus feidhmíocht
De réir an cineál réamhtheachtaithe: polyacrylonitrile (Pan) bunaithe, pitch-bhunaithe (isotrópach, mesófas);Bonn vioscós (bonn ceallalóis, bonn réón).Ina measc, áitíonn snáithín carbóin bunaithe polyacrylonitrile (Pan) an suíomh príomhshrutha, agus cuntais a aschur ar feadh níos mó ná 90% den snáithín carbóin iomlán, agus cuntais snáithín carbóin bunaithe vioscós ar feadh níos lú ná 1%.
De réir na gcoinníollacha agus na modhanna déantúsaíochta: snáithín carbóin (800-1600 ℃), snáithín graifít (2000-3000 ℃), snáithín carbóin gníomhachtaithe, snáithín carbóin tar éis fás gaile.
De réir na n-airíonna meicniúla, is féidir é a roinnt ina chineál ginearálta agus cineál ardfheidhmíochta: tá neart snáithín carbóin cineál ginearálta thart ar 1000MPa, agus tá an modulus thart ar 100GPa;Is féidir cineál ardfheidhmíochta a roinnt ina chineál ard-neart (neart 2000mPa, modulus 250gpa) agus múnla ard (modulus 300gpa nó níos mó), ina measc tugtar cineál neart ultra-ard ar an neart níos mó ná 4000mpa, agus is é an modulus níos mó ná 450gpa ar a dtugtar múnla ultra-ard.
De réir an mhéid barrach, is féidir é a roinnt ina bharrach beag agus barrach mór: tá snáithín carbóin tarraingthe beag go príomha 1K, 3K agus 6K ag an gcéim tosaigh, agus de réir a chéile a fhorbairt i 12K agus 24K, a úsáidtear go príomha i aeraspáis, spóirt agus páirceanna fóillíochta.De ghnáth, tugtar snáithíní carbóin barrach mór ar shnáithíní carbóin os cionn 48K, lena n-áirítear 48K, 60K, 80K, etc., a úsáidtear go príomha i réimsí tionsclaíocha.
Tá neart teanntachta agus modulus teanntachta dhá phríomh-innéacs chun airíonna snáithíní carbóin a mheas.Bunaithe ar seo, d'fhógair an tSín an caighdeán náisiúnta do shnáithín carbóin bunaithe ar PAN (GB / t26752-2011) in 2011. Ag an am céanna, mar gheall ar bhuntáiste iomlán Toray sa tionscal snáithín carbóin domhanda, glacann an chuid is mó de na monaróirí baile caighdeán aicmithe Toray freisin. mar thagairt.
Tugann 1.2 bacainní arda breisluach ard.Is féidir le próiseas a fheabhsú agus olltáirgeadh a bhaint amach costas a laghdú go suntasach agus éifeachtúlacht a mhéadú
1.2.1 tá bacainn theicniúil an tionscail ard, is é an táirgeadh réamhtheachtaithe an croí, agus is é an carbónú agus an ocsaídiú an eochair
Tá próiseas táirgthe snáithín carbóin casta, a éilíonn ard-trealamh agus teicneolaíocht.Cuirfidh rialú cruinneas, teocht agus am gach nasc isteach go mór ar chaighdeán an táirge deiridh.Tá snáithín carbóin polyacrylonitrile tar éis éirí mar an snáithín carbóin is mó a úsáidtear agus an t-aschur is airde faoi láthair mar gheall ar a phróiseas ullmhúcháin sách simplí, costas táirgthe íseal agus diúscairt áisiúil trí dhramhaíl.Is féidir an príomh-amhábhar própán a dhéanamh as amhola, agus cuimsíonn slabhra tionscal snáithín carbóin PAN próiseas déantúsaíochta iomlán ó fhuinneamh príomhúil go dtí an t-iarratas críochfoirt.
Tar éis própán a ullmhú ó amhola, fuarthas próipiléin trí dhíhidriginiú catalaíoch roghnach (PDH) própán;
Fuarthas acrylonitrile trí am-ocsaídiú próipiléine.Fuarthas réamhtheachtaí polyacrylonitrile (Pan) trí pholaiméiriú agus sníomh acrylonitrile;
Tá polyacrylonitrile réamh-ocsaídithe, carbónaithe ag teocht íseal agus ard chun snáithín carbóin a fháil, ar féidir é a dhéanamh i bhfabraic snáithín carbóin agus prepreg snáithín carbóin le haghaidh táirgeadh comhdhéanta snáithíní carbóin;
Déantar snáithín carbóin a chomhcheangal le roisín, criadóireacht agus ábhair eile chun cumaisc snáithíní carbóin a fhoirmiú.Mar fhocal scoir, faightear na táirgí deiridh d'iarratais anuas trí phróisis mhúnlú éagsúla;
Cinneann leibhéal cáilíochta agus feidhmíochta an réamhtheachtaithe go díreach feidhmíocht deiridh snáithín carbóin.Dá bhrí sin, feabhas a chur ar chaighdeán an réitigh sníomh agus leas iomlán a bhaint as na fachtóirí a bhaineann le foirmiú réamhtheachtaithe a bheith ina bpríomhphointí a bhaineann le snáithín carbóin ardchaighdeáin a ullmhú.
De réir "Taighde ar phróiseas táirgthe réamhtheachtaithe snáithíní carbóin polyacrylonitrile bunaithe", áirítear próiseas sníomh go príomha trí chatagóir: sníomh fliuch, sníomh tirim agus sníomh fliuch tirim.Faoi láthair, úsáidtear sníomh fliuch agus sníomh fliuch tirim go príomha chun réamhtheachtaí polyacrylonitrile a tháirgeadh sa bhaile agus thar lear, ina measc is é sníomh fliuch an ceann is mó a úsáidtear go forleathan.
Ar dtús, déanann sníomh fliuch an tuaslagán sníomh a easbhrú ón bpoll spinneret, agus téann an tuaslagán sníomh isteach sa dabhach téachtaithe i bhfoirm sreabhadh beag.Is é an mheicníocht sníomh de thuaslagán sníomh polyacrylonitrile go bhfuil bearna mór idir an tiúchan de DMSO i réiteach sníomh agus folctha téachtadh, agus tá bearna mór freisin idir an tiúchan uisce i folctha téachtadh agus tuaslagán polyacrylonitrile.Faoi idirghníomhaíocht an dá dhifríocht tiúchan thuas, tosaíonn an leacht idirleata i dhá threoir, agus ar deireadh comhdhlúthaíonn sé isteach i bhfiliméid trí aistriú mais, aistriú teasa, gluaiseacht cothromaíochta céim agus próisis eile.
I dtáirgeadh réamhtheachtaithe, is é an méid iarmharach de DMSO, méid snáithíní, neart monafilament, modulus, fadú, ábhar ola agus crapadh fiuchphointe uisce na príomhfhachtóirí a dhéanann difear do cháilíocht an réamhtheachtaithe.Ag glacadh leis an méid iarmharach DMSO mar shampla, tá tionchar aige ar airíonna dealraitheacha réamhtheachtaithe, stát trasghearrtha agus luach CV an táirge snáithín carbóin deiridh.Dá ísle an méid iarmharach DMSO, is airde feidhmíocht an táirge.I dtáirgeadh, déantar DMSO a bhaint go príomha trí níocháin, mar sin conas an teocht níocháin, an t-am, an méid uisce díshaillte agus an méid timthriall níocháin a bheith ina nasc tábhachtach.
Ba chóir go mbeadh na saintréithe seo a leanas ag réamhtheachtaí polyacrylonitrile ardchaighdeáin: ard-dlúis, criostalacht ard, neart cuí, trasghearradh ciorclach, níos lú lochtanna fisiceacha, dromchla réidh agus struchtúr croí craiceann aonfhoirmeach agus dlúth.
Is é rialú teochta carbónú agus ocsaídiúcháin an eochair.Is céim riachtanach é carbónú agus ocsaídiú i dtáirgeadh táirgí deiridh snáithíní carbóin ó réamhtheachtaí.Sa chéim seo, ba cheart cruinneas agus raon teochta a rialú go cruinn, ar shlí eile, cuirfear isteach go mór ar neart teanntachta táirgí snáithíní carbóin, agus fiú briseadh sreang mar thoradh air.
Réamhocsaídiú (200-300 ℃): sa phróiseas réamhocsaídiúcháin, déantar an réamhtheachtaí PAN a ocsaídiú go mall agus go héadrom trí theannas áirithe a chur i bhfeidhm san atmaisféar ocsaídeach, ag cruthú líon mór de struchtúir fáinne ar bhonn an slabhra díreach pan, ionas go an cuspóir a bhaint amach chun cóireáil teocht níos airde a sheasamh.
Carbónú (teocht uasta nach ísle ná 1000 ℃): ba chóir próiseas carbónú a dhéanamh in atmaisféar támh.Go luath sa charbónú, briseann an slabhra uile agus tosaíonn an t-imoibriú trasnasctha;Le méadú ar theocht, tosaíonn an t-imoibriú dianscaoilte teirmeach líon mór de gháis mhóilíní beaga a scaoileadh, agus tosaíonn an struchtúr graifít a fhoirmiú;Nuair a mhéadaigh an teocht tuilleadh, mhéadaigh an t-ábhar carbóin go tapa agus thosaigh an snáithín carbóin ag foirmiú.
Graphitization (teocht cóireála os cionn 2000 ℃): ní próiseas riachtanach é grafitization le haghaidh táirgeadh snáithín carbóin, ach próiseas roghnach.Má táthar ag súil le modulus ard leaisteach de shnáithín carbóin, tá gá le grafitization;Má táthar ag súil le ard-neart snáithín carbóin, ní gá grafitization.Sa phróiseas grafitization, déanann teocht ard struchtúr mogalra graifíte forbartha a dhéanamh ar an snáithín, agus déantar an struchtúr a chomhtháthú trí líníocht chun an táirge deiridh a fháil.
Cuireann bacainní teicniúla arda breisluach ard ar tháirgí iartheachtacha, agus tá praghas na gcomhchodanna eitlíochta 200 uair níos airde ná an praghas ar shíoda amh.Mar gheall ar an deacracht ard a bhaineann le hullmhú snáithín carbóin agus próiseas casta, is amhlaidh is mó le sruth na dtáirgí, is airde an luach breise.Go háirithe maidir leis na comhdhúile snáithíní carbóin ard-deireadh a úsáidtear sa réimse aeraspáis, toisc go bhfuil ceanglais an-dian ag na custaiméirí le sruth maidir lena iontaofacht agus cobhsaíocht, léiríonn praghas an táirge fás iolrach geoiméadrach i gcomparáid leis an ngnáthshnáithín carbóin.
Am postála: Iúil-22-2021