Fiber Carbon, oo loo yaqaan boqorka agabka cusub qarniga 21aad, waa luul dhalaalaya oo agab ah.Fiber Carbon (CF) waa nooc ka mid ah fiber-ka aan noolaha lahayn oo ka kooban 90% kaarboon.Fiilooyinka dabiiciga ah (viscose based, pitch based, polyacrylonitrile fibers based, iwm.) waa pyrolyzed iyo kaarboonaysan heerkul sare si ay u sameeyaan laf dhabarta kaarboon.
Jiilka cusub ee fiber-ka la xoojiyay, fiber carbon wuxuu leeyahay sifooyin farsamo iyo kiimiko oo aad u wanaagsan.Ma aha oo kaliya inay leedahay sifooyinka dabiiciga ah ee alaabta kaarboonka, laakiin sidoo kale waxay leedahay jilicsanaanta iyo habsocodka ee fiber-ka dunta.Sidaa darteed, waxaa si weyn loogu isticmaalaa hawada, qalabka tamarta, gaadiidka, ciyaaraha iyo goobaha firaaqada
Miisaanka fudud: sida qalab cusub oo istaraatiiji ah oo leh waxqabad aad u fiican, cufnaanta fiber carbon waxay ku dhowdahay la mid ah kan magnesium iyo beryllium, in ka yar 1/4 ee birta.Isticmaalka isku-dhafka fiber-carbon-ka sida walxo qaab-dhismeed ahaan waxay hoos u dhigi kartaa miisaanka qaab-dhismeed 30% - 40%.
Awood sare iyo modules sare: xoogga gaarka ah ee fiber carbon waa 5 jeer ka sarreeya kan birta iyo 4 jeer ka sarreeya tan aluminium aluminium;Module-ka gaarka ah waa 1.3-12.3 jeer qalabka kale ee dhismaha.
Xidhiidhka balaadhinta yar yar: isugeynta balaadhinta kulaylka inta badan fiilooyinka kaarboonku waa taban heerkulka qolka, 0 at 200-400 ℃, iyo 1.5 oo keliya in ka yar 1000 ℃ × 10-6 / K, ma fududa in la ballaariyo oo qalloocinayo sababtoo ah shaqada sare heerkulka.
Iska caabbinta daxalka kiimikaad ee wanaagsan: fiber kaarboonku waxa uu leeyahay kaarboon saafi ah oo sarreeya, kaarboonkuna waa mid ka mid ah curiyayaasha kiimikaad ee ugu xasilloon, taas oo keentay in waxqabadkeedu aad u deggan yahay aashitada iyo deegaanka alkali, kaas oo laga samayn karo dhammaan noocyada alaabooyinka kiimikaad ee ka hortagga daxalka.
Iska caabin daal xoog leh: qaab dhismeedka fiber carbon waa mid deggan.Marka loo eego tirakoobka shabakada polymer, ka dib malaayiin wareegyo oo tijaabo daal stress, heerka haynta xoogga ee isku dhafan ayaa weli ah 60%, halka kan birta ah waa 40%, aluminium waa 30%, iyo fiber galaas xoojiyay balaastiig kaliya 20. % - 25%.
Isku-dhafka fiber carbon waa dib u xoojinta fiber carbon.Inkasta oo fiber kaarboonka la isticmaali karo kaligiis oo uu ciyaari karo hawl gaar ah, waa walxo jajaban oo dhan ka dib.Kaliya marka lagu daro walxaha matrix-ka si loo sameeyo isku-dhafka fiber-carbon waxay siin kartaa ciyaar wanaagsan si ay u dhisto qalabkeeda farsamada waxayna qaadi kartaa culeysyo badan.
Fiilooyinka kaarboon waxaa loo kala saari karaa iyadoo loo eegayo cabbirro kala duwan sida nooca hore, habka wax soo saarka iyo waxqabadka
Marka loo eego nooca horudhaca: polyacrylonitrile (Pan) ku salaysan, garoonka ku salaysan (isotropic, mesophase);Saldhigga Viscose (saldhigga cellulose, saldhigga rayn).Waxaa ka mid ah, polyacrylonitrile (Pan) fiber carbon ku salaysan ayaa ku jirta booska caadiga ah, wax soo saarkeeduna waxay xisaabiyaan in ka badan 90% wadarta fiber carbon, halka fiilada kaarboonka ku salaysan ee viscose ay ka yar tahay 1%.
Marka loo eego shuruudaha wax soo saarka iyo hababka: fiber carbon (800-1600 ℃), fiber graphite (2000-3000 ℃), fiber carbon firfircoon, uumiga koray fiber carbon.
Marka loo eego sifooyinka farsamada, waxaa loo qaybin karaa nooca guud iyo nooca waxqabadka sare: xoogga nooca guud ee fiber carbon waa qiyaastii 1000MPa, iyo modulesku waa qiyaastii 100GPa;Nooca waxqabadka sare waxaa loo qaybin karaa nooca xoogga sare (xoogga 2000mPa, modules 250gpa) iyo model sare (modul 300gpa ama ka badan), oo ka mid ah kuwaas oo xoogga ka weyn 4000mpa waxaa sidoo kale loo yaqaan nooca xoog ultra-sare, iyo modules ka weyn 450gpa waa loo yaqaan model ultra-sare.
Marka loo eego xajmiga jiidista, waxa loo qaybin karaa jiido yar yar iyo jiid weyn: jiidista yar ee kaarboonka ah inta badan waa 1K, 3K iyo 6K marxaladda hore, waxaana si tartiib tartiib ah u kobcay 12K iyo 24K, taas oo inta badan loo isticmaalo hawada, ciyaaraha. iyo garoommada firaaqada.Fiilooyinka kaarboon ee ka sarreeya 48K waxaa badanaa loogu yeeraa fiilooyinka kaarboonka ee waaweyn, oo ay ku jiraan 48K, 60K, 80K, iwm, kuwaas oo inta badan loo isticmaalo goobaha warshadaha.
Awoodda xajinta iyo moduleska xajinta ayaa ah laba tilmaame oo waaweyn si loo qiimeeyo sifooyinka fiber carbon.Iyada oo taas ku saleysan, Shiinaha ayaa faafiyay heerka qaran ee PAN ku salaysan fiber carbon (GB / t26752-2011) ee 2011. Isla mar ahaantaana, ay sabab u tahay faa'iido buuxda Toray ee warshadaha fiber carbon caalamiga ah, inta badan saarayaasha gudaha sidoo kale qaataan heerka kala soocidda Toray ee tixraac ahaan.
1.2 caqabadaha sare waxay keenaan qiime sare oo lagu daray.Hagaajinta habka iyo xaqiijinta wax soo saarka ballaaran waxay si weyn u dhimi kartaa qiimaha waxayna kordhin kartaa waxtarka
1.2.1 caqabada farsamo ee warshadaha ayaa ah mid sare, wax soo saarka horudhacu waa udub dhexaadka, carbonization iyo oxidation waa furaha
Habka wax soo saarka ee fiber carbon waa mid adag, kaas oo u baahan qalab sare iyo tiknoolajiyad.Xakamaynta saxda ah, heerkulka iyo wakhtiga isku xirka kasta ayaa si weyn u saameyn doona tayada alaabta ugu dambeysa.Polyacrylonitrile fiber carbon waxay noqotay tan ugu ballaaran ee loo isticmaalo iyo wax soo saarka ugu sarreeya ee fiber-karboon hadda iyadoo ay ugu wacan tahay habka diyaarinta ee fudud, kharashka wax soo saarka hooseeya iyo ku habboon asturidda saddex qashinka.Propane alaabta ceeriin ee ugu weyn waxaa laga samayn karaa saliid ceyriin, iyo PAN silsilad fiber carbon ka mid ah habka wax soo saarka dhamaystiran laga bilaabo tamarta aasaasiga ah codsiga terminal.
Ka dib markii propane laga diyaariyey saliid cayriin, propylene waxaa lagu helay dehydrogenation catalytic xulashada (PDH) ee propane;
Acrylonitrile waxaa lagu helay ammoxidation of propylene.Polyacrylonitrile (Pan) horudhaca waxaa lagu helay polymerization iyo wareegitaanka acrylonitrile;
Polyacrylonitrile waa hore oxidized, carbonized at hooseeya iyo heerkul sare si aad u hesho fiber carbon, kaas oo laga samayn karaa ka samaysan fiber carbon iyo prepreg fiber carbon ee wax soo saarka ee kaarboon ka kooban fiber;
Fiber kaarboon waxa lagu daraa resin, ceramics iyo walxo kale si loo sameeyo isku-dhafka fiber-carbon.Ugu dambeyntii, alaabta kama dambaysta ah ee codsiyada hoose waxaa lagu helaa hababka qaabeynta ee kala duwan;
Heerka tayada iyo waxqabadka horudhac ayaa si toos ah u go'aamiya waxqabadka ugu dambeeya ee fiber carbon.Sidaa darteed, hagaajinta tayada xalka miiqinta iyo wanaajinta arrimaha samaynta horudhaca ayaa noqda qodobbada muhiimka ah ee diyaarinta fiber-ka carbon tayo sare leh.
Sida laga soo xigtay "Cilmi-baadhis ku saabsan habka wax-soo-saarka ee polyacrylonitrile ku salaysan horudhac kaarboon", habka wareegga inta badan waxaa ka mid ah saddex qaybood: wareeg qoyan, qallayl qallalan iyo qallayl qoyan.Waqtigan xaadirka ah, qallafsanaanta qoyan iyo qallafsanaanta qoyan ayaa inta badan loo isticmaalaa si loo soo saaro horudhaca polyacrylonitrile gudaha iyo dibaddaba, kaas oo ka mid ah miiqinta qoyan ayaa ah tan ugu isticmaalka badan.
Wareegga qoyan ayaa marka hore ka soo saara xalka wareega ee daloolka spinneret, iyo xalka wareeggu wuxuu galaa qubeyska xinjirowga oo qaab socod yar ah.Habka wareega ee xalinta wareegga polyacrylonitrile waa in uu jiro farqi weyn oo u dhexeeya fiirsashada DMSO ee xalinta wareegga iyo qubeyska xinjirowga, sidoo kale waxaa jira farqi weyn oo u dhexeeya diiradda biyaha ee qubayska xinjirowga iyo xalalka polyacrylonitrile.Marka la eego is dhexgalka labada kala duwanaansho ee kor ku xusan, dareeruhu wuxuu bilaabaa inuu u kala qaybiyo laba jiho, ugu dambeyntii wuxuu isku dhejiyaa fiilooyinka iyada oo loo marayo wareejinta ballaaran, wareejinta kulaylka, dhaqdhaqaaqa dheellitirka wajiga iyo hababka kale.
Soo saarista horudhaca, qadarka hadhaaga ah ee DMSO, cabbirka fiber-ka, xoogga monofilament, modules, elongation, content saliidda iyo biyo-yaraanta biyaha karkaraya ayaa noqda qodobbada ugu muhiimsan ee saameeya tayada horudhaca.Qaadashada qaddarka hadhaaga ah ee DMSO tusaale ahaan, waxay saamayn ku leedahay sifooyinka muuqda ee horudhaca, gobolka-isku-tallaabta iyo qiimaha CV-ga ee badeecada ugu dambaysa ee fiber-karboonka.Marka ay hoos u dhacdo qadarka hadhaaga ah ee DMSO, ayaa sare u kaca waxqabadka alaabta.Wax soo saarka, DMSO waxaa inta badan laga saaraa iyadoo la dhaqayo, markaa sida loo xakameeyo heerkulka dhaqidda, waqtiga, qadarka biyaha macmacaan ah iyo qadarka wareegga dhaqida ayaa noqda xiriir muhiim ah.
Horudhac tayo sare leh oo polyacrylonitrile ah waa inuu lahaadaa sifooyinka soo socda: cufnaanta sare, crystallinity sare, xoogga ku habboon, qaybta iskutallaabta wareega, cilladaha jireed ee ka yar, dusha siman iyo lebis iyo qaab dhismeedka maqaarka cufan.
Xakamaynta heerkulka carbonization iyo oksaydhisku waa furaha.Kaarboonaynta iyo oksaydhisku waa tallaabo lama huraan u ah soo saarista fiber-karboonka ee ugu dambaysa ee ka soo baxa horreeyaha.Tallaabadan, saxnaanta iyo kala duwanaanta heerkulka waa in si sax ah loo xakameeyaa, haddii kale, xoogga xajinta ee alaabada fiber carbon si weyn ayay u saameyn doontaa, xitaa waxay horseedi doontaa jebinta siliga
Preoxidation (200-300 ℃): habka preoxidation, horudhaca PAN ayaa si tartiib ah oo khafiif ah oksaydhized by codsanaya xiisad gaar ah ee jawiga oksaydhaynta, samaynta tiro badan oo qaab-dhismeedka giraanta ku salaysan silsilad toosan digsiga, si ay u gaadhaan ujeedada adkeysiga daaweynta heerkulka sare.
Carbonization (heerkulka ugu badan ee aan ka yarayn 1000 ℃): Habka carbonization waa in lagu fuliyaa jawi aan firfircoonayn.Marxaladda hore ee kaarboonaynta, silsiladda digsiga ayaa jebisa oo falcelinta isku xidhka ayaa bilaabmaysa;Kordhinta heerkulka, falcelinta kuleylka kulaylka waxay bilaabataa inay sii deyso tiro badan oo gaasaska molecule yar yar, iyo qaab-dhismeedka garaafka wuxuu bilaabaa inuu sameeyo;Markii heerkulku sii kordhay, waxa ku jira kaarboonku si degdeg ah u kordhay, fiber-ka kaarboonku wuxuu bilaabay inuu sameeyo.
Graphitization (heerkulka daawaynta ee ka sarreeya 2000 ℃): garaafaynta maaha nidaam lagama maarmaan u ah wax soo saarka fiber carbon, laakiin waa hab ikhtiyaari ah.Haddii moduleska laastikada sare ee fiber carbon la filayo, garaafaynta ayaa loo baahan yahay;Haddii xoogga sare ee fiber carbon la filayo, garaafaynta looma baahna.Habka garaafaynta, heerkulka sare wuxuu ka dhigayaa fiber qaab dhismeedka mesh graphite ee horumarsan, iyo qaabdhismeedku wuxuu isku dhafan yahay sawir si loo helo badeecada ugu dambeysa.
Caqabadaha farsamada sare waxay siinayaan alaabooyinka hoose qiimo sare leh, iyo qiimaha isku-darka duulista ayaa 200 jeer ka sarreeya kan xariirta cayriin.Sababtoo ah dhibka sare ee diyaarinta fiber-karboonka iyo habka adag, inta badan ee alaabooyinka, ayaa sarreeya qiimaha lagu daray.Gaar ahaan kuwa ugu sarreeya ee kaarboonka kaarboonka ah ee loo isticmaalo garoonka hawada sare, sababtoo ah macaamiisha hoose waxay leeyihiin shuruudo aad u adag oo ku saabsan isku halaynta iyo xasiloonida, qiimaha alaabta ayaa sidoo kale muujinaya kobac badan oo joomatari ah marka la barbar dhigo fiilada kaarboonka caadiga ah.
Waqtiga boostada: Jul-22-2021