Johdanto hiilikuitua

Hiilikuitu on orgaaninen prekursorikuitu, kuten polyakryylinitriili (tai sävelkorkeus, rayon), joka on pyrolysoitu ja hiilihappoa korkean lämpötilan ympäristössä hiilen runkorakenteen muodostamiseksi ja epäorgaanisen polymeerikuitu, jonka hiilipitoisuus on yli 90%.

Hiilikuitulla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet ja kemiallinen stabiilisuus, alhainen tiheys kuin alumiini, korkea lujuus kuin teräksellä, massatuotannossa olleen korkean suorituskyvyn kuidun joukossa hiilikuitu on suurin spesifinen lujuus ja kuidun korkein spesifinen moduuli, ja siinä on sarja erinomaisia ​​ominaisuuksia, kuten sähkönjohtavuutta, lämmönjohtavuutta, korroosionkestävyyttä ja sarjaa muita materiaaleja, ei voida korvata.

Hiilikuitua käytetään laajasti ilmailu-, tuulivoimalien, urheilun ja vapaa -ajan, paineastioissa, hiili-/hiili -komposiittimateriaaleissa, kuljetusrakenteessa ja muissa kentissä.

Hiilikuidut voidaan luokitella eri ulottuvuuksien, kuten edeltäjän mekaanisten ominaisuuksien, hinausmääritysten ja edeltäjän valmistusprosessin tyypin mukaan. Erityyppisten hiilikuitujen luokitusstandardit ovat seuraavat:

Esiastetyypit: jaettuna PAN-pohjaiseen hiilikuituun, nousupohjaiseen hiilikuitu- ja rayonipohjaiseen hiilikuituun. Niistä PAN-pohjainen hiilikuitu on nopeasti miehittänyt valtavirran aseman sen käyttöönoton jälkeen 1960-luvulla, ja sen osuus on yli 90% kaikista hiilikuiduista suhteellisen yksinkertaisen tuotantoprosessin, erinomaisten mekaanisten ominaisuuksien ja laajan käyttövalikoiman vuoksi. Pitch-pohjaisen ja säteilypohjaisen tuotantoasteikko on pieni. Siksi hiilikuidut viittaavat tällä hetkellä yleensä PAN-pohjaisiin hiilikuituihin.

Mekaaniset ominaisuudet: Mekaanisia ominaisuuksia käytetään pääasiassa teollisuudessa luokittelemaan. Polyakryylinitriilipohjaisten hiilikuitujen nykyisen kansallisen standardin mekaanisten ominaisuuksien luokituksen mukaan GB/T 26752-2020, PAN-pohjaiset hiilikuidut jaetaan neljään luokkaan: Korkealujuuden tyyppi, erittäin luja keskimoduulityyppi , korkeamodulustyyppi ja korkea lujuus ja korkeamodulustyyppi.

Hinausvaatimukset: Hiilikuitujen lukumäärän mukaan se voidaan jakaa pieniin häriin ja suuriin häriin. Yleensä hiilikuituja, joissa on useita alle 24K -hintoja, kutsutaan pieniksi hormiksi (1K edustaa 1000 filamenttia hiilikuitujen kimppussa), ja yli 24K: n yläpuolella kutsutaan suuriksi. Pienellä hinaushiilikuitulla on erinomainen suorituskyky, alhainen tuotanto ja korkea hinta, ja sitä käytetään yleensä korkean teknologian kentällä, kuten ilmailu-, kansallinen puolustus- ja sotilasteollisuus. Suurilla hinaustuotteilla on suhteellisen heikko suorituskyky, edulliset ja vaikeat tuotannonhallinnan, ja niitä käytetään laajasti perusalalla ja siviili -aloilla.

Esiasteiden valmisteluprosessi: Pyörivän liuottimen valinnan mukaan, polymerointiprosessin jatkuvuus, kehruumenetelmään jne. Käytettävä prosessimenetelmä, edeltäjän valmistus voidaan jakaa eri prosessityyppeihin. Spinning -liuottimen mukaan se sisältää DMSO: n (dimetyylisulfoksidi), DMAC (N, N -dimetyyliasetamidi), NASCN: n (natriumitiosyanaatti) ja muut erilaiset liuotinluokat. Polymerointiprosessin jatkuvuuden mukaan se voidaan jakaa yksivaiheiseen menetelmään ja kaksivaiheiseen menetelmään. Pyöritysprosessin mukaan se voidaan jakaa märkä kehräys ja kuiva Jet märkä kehräys.