Procédé de fabrication de fibre de carbone

Matière première

• La matière première pour la fabrication de fibre de carbone est le polyacrylonitrile. Acrylonitrile a été produite par le Sohio (La Standard Oil Co. de l'Ohio) processus. Le polyacrylonitrile est produit par la polymérisation de l'acrylonitrile, un procédé chimique qui forme trois chaînes dimensionnelles.

Conversion

• 
  
  
  
  

  Conversion de polyacrylonitrile à la fibre de carbone est un processus en plusieurs étapes. Tout d'abord, le polyacrylonitrile est oxydé par chauffage à 300 ° C dans l'air. Cela rompt les liaisons hydrogène et ajoute de l'oxygène et crée un matériau résistant au feu. Ce nouveau matériau est soumis à la carbonisation, où il est chauffé entre 1500 et 3000 degrés Celsius dans un gaz inerte tel que l'argon ou de rayonne, ce qui rend la matière pratiquement 100 pour cent de carbone. Les étapes finales sont le traitement de surface, qui forme des liaisons à l'extérieur du matériau et le dimensionnement, où une résine époxy est ajoutée à protéger les fibres.

Grades

• La fibre de carbone est disponible en plusieurs grades différents, qui dépendent de la température utilisée dans carbonisation. La fibre de carbone qui a la plus haute résistance à la traction est formé à des températures de 1500 à 2000 degrés, tandis que la fibre à module élevé (plus élastique) de carbone est chauffé à des températures plus élevées, jusqu'à 3000 degrés. Les fibres elles-mêmes peuvent être tissés dans les tissus ou en mélange avec d'autres composés pour former des matériaux composites de fibres de carbone, qui peuvent être utilisés pour une grande variété d'applications, des équipements sportifs, tels que les raquettes de tennis, à la construction aéronautique.