د کاربن فایبر صنعت ژور تحلیل: لوړه وده، د نوي موادو پراخه ځای او د لوړ کیفیت لار

کاربن فایبر، چې په 21 پیړۍ کې د نویو موادو د پاچا په توګه پیژندل شوی، په موادو کې یو روښانه موتی دی.کاربن فایبر (CF) یو ډول غیر عضوي فایبر دی چې د 90٪ څخه ډیر کاربن مواد لري.عضوي فایبرونه (د ویسکوز پر بنسټ، د پیچ ​​پر بنسټ، پولی کریلونیټریل پر بنسټ فایبر، او نور) په لوړه تودوخه کې د کاربن شاته د جوړولو لپاره پایرولیس او کاربنیز شوي دي.

د پیاوړي شوي فایبر نوي نسل په توګه، کاربن فایبر غوره میخانیکي او کیمیاوي ملکیتونه لري.دا نه یوازې د کاربن موادو اصلي ځانګړتیاوې لري، بلکې د ټوکر فایبر نرموالی او پروسس وړتیا هم لري.له همدې امله، دا په پراخه توګه په فضا، د انرژۍ د تجهیزاتو، ترانسپورت، سپورت او تفریح ​​​​ساحو کې کارول کیږي

لږ وزن: د غوره فعالیت سره د ستراتیژیک نوي موادو په توګه، د کاربن فایبر کثافت تقریبا د مګنیزیم او بیریلیم په څیر دی، د فولادو 1/4 څخه کم.د ساختماني موادو په توګه د کاربن فایبر مرکب کارول کولی شي ساختماني وزن له 30٪ - 40٪ کم کړي.

لوړ ځواک او لوړ ماډل: د کاربن فایبر ځانګړی ځواک د فولادو په پرتله 5 ځله لوړ دی او د المونیم الیاژ په پرتله 4 ځله لوړ دی؛ځانګړی ماډل د نورو ساختماني موادو 1.3-12.3 ځله دی.

د وړو توسعې کثافات: د ډیری کاربن فایبر د تودوخې توسعې کثافات د خونې په تودوخې کې منفي، 0 په 200-400 ℃ کې، او یوازې 1.5 په 1000 ℃ × 10-6 / K کې، د لوړ کار له امله پراخول او خرابول اسانه ندي. حرارت

د کیمیاوي مقاومت ښه والی: د کاربن فایبر لوړ خالص کاربن مواد لري، او کاربن یو له خورا باثباته کیمیاوي عناصرو څخه دی، چې په پایله کې یې د تیزاب او الکالی چاپیریال کې خورا باثباته فعالیت دی، کوم چې د هر ډول کیمیاوي ضد ضد محصولاتو څخه جوړ کیدی شي.

قوي ستړیا مقاومت: د کاربن فایبر جوړښت باثباته دی.د پولیمر شبکې د احصایې له مخې ، د فشار ستړیا ازموینې ملیونونه دورې وروسته ، د مرکب قوي ساتلو کچه لاهم 60٪ ده ، پداسې حال کې چې د فولادو 40٪ ، المونیم 30٪ او د شیشې فایبر تقویه شوي پلاستیک یوازې 20 دی. ٪ - 25٪

د کاربن فایبر مرکب د کاربن فایبر بیا پیاوړتیا ده.که څه هم د کاربن فایبر یوازې کارول کیدی شي او یو ځانګړی فعالیت لوبوي، دا په ټوله کې یو ټوټه ټوټه ده.یوازې کله چې دا د کاربن فایبر مرکب رامینځته کولو لپاره د میټریکس موادو سره یوځای شي دا کولی شي خپل میخانیکي ملکیتونو ته غوره لوبه ورکړي او ډیر بارونه لیږدوي.

کاربن فایبر د مختلفو ابعادو لکه د مخکینۍ ډول، د تولید طریقه او فعالیت له مخې طبقه بندي کیدی شي

د مخکیني ډول له مخې: پولی کریلونیټریل (پین) پر بنسټ، د پیچ ​​پر بنسټ (اسوټروپک، میسوفیس)؛د ویسکوز بیس (د سیلولوز بیس، ریون بیس).د دوی په منځ کې، پولیکریلونیتریل (پین) پر بنسټ کاربن فایبر د اصلي جریان موقعیت لري، او د دې محصول د ټول کاربن فایبر 90٪ څخه ډیر جوړوي، پداسې حال کې چې د ویسکوز پر بنسټ کاربن فایبر د 1٪ څخه کم حساب کوي.

د تولید شرایطو او میتودونو له مخې: کاربن فایبر (800-1600 ℃)، ګرافائٹ فایبر (2000-3000 ℃)، فعال کاربن فایبر، د بخار وده شوي کاربن فایبر.

د میخانیکي ملکیتونو له مخې ، دا په عمومي ډول او د لوړ فعالیت ډول ویشل کیدی شي: د عمومي ډول کاربن فایبر ځواک شاوخوا 1000MPa دی ، او ماډل شاوخوا 100GPa دی؛د لوړ فعالیت ډول د لوړ ځواک ډول (قوت 2000mPa، modulus 250gpa) او لوړ ماډل (modulus 300gpa یا ډیر) ویشل کیدی شي، چې په منځ کې یې د 4000mpa څخه ډیر ځواک هم د الټرا - لوړ ځواک ډول بلل کیږي، او د 450gpa څخه ډیر ماډلونه. د الټرا لوړ ماډل په نوم یادیږي.

د توغ د اندازې له مخې، دا په کوچنیو او لویو برخو ویشل کیدی شي: کوچني تولیدي کاربن فایبر په ابتدايي مرحله کې په عمده توګه 1K، 3K او 6K دی، او په تدریجي توګه په 12K او 24K کې وده کوي، چې په عمده توګه په فضا، سپورتونو کې کارول کیږي. او د تفریح ​​ځایونه.د 48K څخه پورته کاربن فایبرونه معمولا د 48K، 60K، 80K، او داسې نورو په ګډون د لوی تولیدي کاربن فایبر په نوم یادیږي، چې په عمده توګه په صنعتي برخو کې کارول کیږي.

د تناسلي ځواک او تناسلي ماډل دوه اصلي شاخصونه دي چې د کاربن فایبر ملکیتونه ارزوي.د دې پر بنسټ، چین په 2011 کې د PAN پر بنسټ د کاربن فایبر (GB/t26752-2011) لپاره ملي معیار اعلان کړ. په ورته وخت کې، د نړیوال کاربن فایبر صنعت کې د تورې مطلق مخکښ ګټې له امله، ډیری کورني تولیدونکي هم د تورې طبقه بندي معیار غوره کوي. د یوې مرجع په توګه.

1.2 لوړ خنډونه لوړ اضافه ارزښت راوړي.د پروسې ښه کول او د ډله ایز تولید احساس کولی شي د پام وړ لګښت کم کړي او موثریت زیات کړي

1.2.1 د صنعت تخنیکي خنډ لوړ دی، د تولید تولید اصلي دی، او د کاربن کولو او اکسیډیشن کلیدي ده

د کاربن فایبر د تولید پروسه پیچلې ده، چې لوړ تجهیزاتو او ټیکنالوژۍ ته اړتیا لري.د هر لینک دقیقیت، تودوخې او وخت کنټرول به د وروستي محصول کیفیت خورا اغیزمن کړي.Polyacrylonitrile کاربن فایبر د نسبتا ساده چمتو کولو پروسې، د ټیټ تولید لګښت او د دریو ضایعاتو اسانه تصفیه له امله اوس مهال ترټولو پراخه کارول شوي او ترټولو لوړ تولید کاربن فایبر ګرځیدلی.اصلي خام مواد پروپین د خامو تیلو څخه جوړ کیدی شي، او د PAN کاربن فایبر صنعت سلسله د لومړني انرژي څخه ترمینل غوښتنلیک پورې د بشپړ تولید پروسه شامله ده.

وروسته له دې چې پروپین له خامو تیلو څخه چمتو شو، پروپیلین د پروپین د انتخابي کتلیټیک ډیهایډروجنیشن (PDH) لخوا ترلاسه شو.

Acrylonitrile د پروپیلین د اموکسیډیشن په واسطه ترلاسه شوی.Polyacrylonitrile (Pan) مخکینۍ د پولیمرائزیشن او اکریلونایټریل د سپکولو له لارې ترلاسه شوی.

Polyacrylonitrile د کاربن فایبر د ترلاسه کولو لپاره په ټیټ او لوړه تودوخه کې کاربن شوی، د کاربن فایبر د تولید لپاره د کاربن فایبر پارچه او د کاربن فایبر پری پریګ کې جوړ کیدی شي.

کاربن فایبر د رال، سیرامیک او نورو موادو سره یوځای کیږي ترڅو د کاربن فایبر مرکبات جوړ کړي.په نهایت کې ، د لاندې جریان غوښتنلیکونو لپاره وروستي محصولات د مختلف مولډینګ پروسو لخوا ترلاسه کیږي؛

د مخکیني کیفیت او فعالیت کچه ​​مستقیم د کاربن فایبر وروستی فعالیت ټاکي.له همدې امله، د سپین کولو حل کیفیت ښه کول او د مخکینۍ جوړونې فکتورونو اصلاح کول د لوړ کیفیت کاربن فایبر چمتو کولو مهم ټکي دي.

د "پولی کریلونایټریل پراساس د کاربن فایبر مخکیني تولید پروسې په اړه څیړنې" له مخې ، د سپن کولو پروسه په عمده ډول درې کټګورۍ لري: لوند څاڅکي ، وچه سپین کول او وچ لوند سپین کول.په اوس وخت کې، لوند سپننګ او وچ لوند سپننګ په عمده توګه په کور دننه او بهر کې د پولی کریلونیټریل مخکینۍ تولید لپاره کارول کیږي، چې له دې جملې څخه لوند سپننګ خورا پراخه کارول کیږي.

لوند سپننګ لومړی د سپننریټ سوري څخه څرخیدونکي محلول بهر کوي او د وړو جریان په شکل د کوګولیشن حمام ته ننوځي.د Polyacrylonitrile spinning محلول د څرخولو میکانیزم دا دی چې د DMSO غلظت په سپننګ محلول او coagulation bath کې لوی واټن شتون لري او همدارنګه د coagulation bath او polyacrylonitrile محلول کې د اوبو د غلظت تر منځ لوی واټن شتون لري.د پورتنیو دوو غلظت توپیرونو د متقابل عمل لاندې، مایع په دوو لارښوونو کې په خپریدو پیل کوي، او په پای کې د ډله ایز لیږد، تودوخې لیږد، د مرحلې توازن حرکت او نورو پروسو له لارې په فیلامینټونو کې کنډیږي.

د مخکیني تولید په جریان کې ، د DMSO پاتې مقدار ، د فایبر اندازه ، د مونوفیلمینټ ځواک ، ماډلس ، اوږدوالی ، د تیلو مینځپانګه او د جوش اوبو انقباض هغه مهم عوامل دي چې د مخکیني کیفیت اغیزه کوي.د مثال په توګه د DMSO پاتې مقدار په پام کې نیولو سره، دا د وروستي کاربن فایبر محصول د مخکینۍ، کراس برخې حالت او CV ارزښت په ښکاره ملکیتونو اغیزه لري.هرڅومره چې د DMSO د پاتې کیدو مقدار ټیټ وي ، د محصول فعالیت لوړ وي.په تولید کې ، DMSO په عمده ډول د مینځلو له لارې لرې کیږي ، نو د مینځلو تودوخې کنټرول کولو څرنګوالی ، وخت ، د مینځلو اوبو مقدار او د مینځلو دورې اندازه یو مهم اړیکه کیږي.

د لوړ کیفیت polyacrylonitrile precursor باید لاندې ځانګړنې ولري: لوړ کثافت، لوړ کریسټالینیت، مناسب ځواک، سرکلر کراس برخه، لږ فزیکي نیمګړتیاوې، نرمه سطحه او یونیفورم او د پوستکي اصلي جوړښت.

د تودوخې کنټرول د کاربونیزیشن او اکسیډریشن کلیدي ده.کاربونیزیشن او اکسیډیشن د کاربن فایبر وروستي محصولاتو تولید کې یو اړین ګام دی چې له مخکینۍ څخه دی.پدې مرحله کې ، د تودوخې دقیقیت او حد باید دقیق کنټرول شي ، که نه نو د کاربن فایبر محصولاتو تناسلي ځواک به د پام وړ اغیزه وکړي ، او حتی د تار ماتیدو لامل شي.

Preoxidation (200-300 ℃): د پری اکسیډیشن په پروسه کې، د PAN مخکینۍ په اکسیډیز کولو اتموسفیر کې د یو ځانګړي فشار په پلي کولو سره ورو او په نرمۍ سره اکسیډیز کیږي ، د پین مستقیم زنځیر پراساس د حلقوي جوړښتونو لوی شمیر رامینځته کوي ، د لوړې تودوخې درملنې سره د مقاومت هدف ترلاسه کول.

کاربنیزیشن ( اعظمي تودوخه له 1000 ℃ څخه ټیټه نه وي): د کاربن کولو پروسه باید په غیر فعاله فضا کې ترسره شي.د کاربن کولو په لومړیو مرحلو کې، د پین زنځیر ماتیږي او د کراس لینک کولو عکس العمل پیل کیږي؛د تودوخې د زیاتوالي سره، د تودوخې تخریب غبرګون د لوی شمیر کوچنیو مالیکول ګازونو خوشې کول پیل کوي، او د ګرافیت جوړښت په جوړولو پیل کوي؛کله چې تودوخه نوره هم لوړه شوه، د کاربن مواد په چټکۍ سره لوړ شول او د کاربن فایبر په جوړولو پیل وکړ.

Graphitization (د درملنې تودوخه د 2000 ℃ څخه پورته): ګرافیت کول د کاربن فایبر تولید لپاره اړین پروسه نه ده، مګر یو اختیاري پروسه ده.که چیرې د کاربن فایبر لوړ لچک لرونکي ماډل تمه کیږي، ګرافیت ته اړتیا ده؛که چیرې د کاربن فایبر لوړ ځواک تمه کیږي، ګرافیت کول اړین ندي.د ګرافیت کولو په پروسه کې، د تودوخې لوړه درجه فایبر د ګرافیت میش جوړ شوی جوړښت جوړوي، او جوړښت د وروستي محصول ترلاسه کولو لپاره د انځور کولو سره یوځای کیږي.

لوړ تخنیکي خنډونه د زیرمو محصولاتو ته د لوړ اضافه ارزښت سره مرسته کوي، او د هوایی کمپوزونو قیمت د خام ورېښمو په پرتله 200 ځله لوړ دی.د کاربن فایبر چمتو کولو او پیچلې پروسې د لوړې ستونزې له امله ، څومره چې محصولات ښکته وي ، هومره لوړ ارزښت اضافه کیږي.په ځانګړي توګه د لوړ پای کاربن فایبر مرکباتو لپاره چې په فضا کې کارول کیږي ، ځکه چې د لاندې جریان پیرودونکي د دې اعتبار او ثبات لپاره خورا سخت اړتیاوې لري ، د محصول نرخ هم د عادي کاربن فایبر په پرتله جیومیټریک څو اړخیزه وده ښیې.


د پوسټ وخت: جولای 22-2021