흑연 섬유 또는 탄소 흑연으로도 알려진 탄소 섬유는 탄소 원소의 매우 미세한 필라멘트로 만들어집니다. 탄소섬유는 인장강도가 높고 크기에 비해 매우 강합니다. 또한 매우 가벼운 소재이기도 합니다.
각 섬유의 직경은 {{0}} 미크론입니다. 그것이 얼마나 작은지 알려면 1미크론은 0.0001mm와 같습니다. 거미줄 필라멘트의 직경은 3~8 마이크론입니다.
기능 및 애플리케이션
탄소섬유는 강철보다 2배 더 단단하고 5배 더 강합니다. 또 다른 특징은 높은 수준의 내화학성, 높은 온도 저항성 및 낮은 열팽창성입니다.
탄소 섬유는 항공기, 고성능 차량, 스포츠 장비 및 악기 제조에 중요한 엔지니어링 소재입니다.
탄소섬유는 어떻게 만들어지는가
탄소섬유는 유기폴리머로 만들어집니다. 이 중합체는 탄소 원자로 서로 연결된 긴 분자 끈으로 구성됩니다. 탄소섬유의 약 90%는 폴리아크릴로니트릴(PAN) 공정을 통해 만들어집니다. 나머지 10%는 레이온이나 석유 역청 공정을 통해 만들어집니다.
제조 공정에 사용되는 가스, 액체 및 기타 재료는 특정 탄소 섬유 효과, 품질 및 등급을 생성합니다. 최적의 모듈러스 특성을 지닌 최고 등급의 탄소 섬유는 항공우주 산업과 같은 까다로운 응용 분야에 사용됩니다.
탄소 섬유 제조업체는 사용하는 원료의 혼합이 다양합니다. 그들은 종종 특정 요리법을 영업 비밀로 취급합니다.
제조 공정
제조 과정에서 전구체라고 불리는 원료가 장섬유 다발로 끌려들어갑니다. 그런 다음 섬유를 직물로 엮습니다. 또한 다른 재료와 결합하거나 필라멘트로 감거나 원하는 모양과 크기로 성형할 수도 있습니다.
제조 공정은 다음과 같습니다.
회전합니다. PAN은 다른 성분과 혼합되어 섬유로 회전된 후 세척되고 늘어납니다.
안정화. 결합을 안정화하기 위한 화학적 변화.
탄화. 안정화 섬유는 매우 높은 온도로 가열되어 단단히 결합된 탄소 결정을 형성합니다.
표면을 처리하십시오. 섬유 표면을 산화시켜 접착성을 향상시킵니다.
사이징. 섬유는 코팅되어 스풀에 감겨 있습니다. 그런 다음 방적기에 적재되어 섬유를 다양한 크기의 실로 꼬아줍니다.
섬유는 직물로 직조되기보다는 복합재료로 형성될 수 있습니다. 복합재를 형성하기 위해 열, 압력 또는 진공을 사용하여 섬유를 플라스틱 폴리머에 접착할 수 있습니다.
고려해야 할 사항
탄소 섬유 제조는 다음과 같은 많은 과제에 직면해 있습니다.
보다 비용 효율적인 복원 및 복원이 필요합니다.
표면 처리 공정은 섬유 결함으로 이어질 수 있는 피트 생성을 방지하기 위해 신중하게 규제되어야 합니다.
일관된 품질을 보장하려면 엄격한 통제가 필요합니다.
탄소 섬유의 강한 전도성으로 인해 전기 장비에서 아크 및 단락이 발생할 수 있습니다.
피부 자극, 호흡기 문제 등 건강 및 안전 문제.
