Comment comprendre la fibre de carbone

Comment comprendre la fibre de carbone

La fibre de carbone (en abrégé CF) est une fibre inorganique de haute performance produite par pyrolyse et carbonisation de fibres organiques à haute température, avec une teneur en carbone supérieure à 90%.La fibre de carbone possède d'excellentes propriétés telles qu'une résistance élevée, un module élevé, une faible densité, une résistance à la corrosion, une résistance à haute température et une résistance au frottement.C'est un produit phare dans la science des matériaux d'aujourd'hui et est largement utilisé dans l'aérospatiale, le transport ferroviaire, la construction navale, les nouvelles énergies et d'autres domaines.

I. Types et préparations de fibres de carbone
La fibre de carbone est principalement classée en trois catégories en fonction de ses matières premières: fibre de carbone à base de polyacrylonitrile (PAN), fibre de carbone à base de pitch et fibre de carbone à base de viscose.La fibre de carbone à base de PAN présente une difficulté de traitement relativement faibleIl s'agit actuellement du type de fibre de carbone le plus largement utilisé et produit, occupant plus de 90% de la part de marché.

Le processus de préparation de la fibre de carbone comprend des étapes telles que la stabilisation de la fibre organique (à 200 ∼ 400 ° C), sa carbonisation (à 400 ∼ 1400 ° C) et sa graphitisation (au-dessus de 1800 ° C).la croissance en phase de vapeur est une autre méthode pour préparer la fibre de carboneEn réagissant un mélange de méthane et d'hydrogène en présence d'un catalyseur à une température élevée de 1000°C, on obtient une fibre de carbone découpée discontinue.

II. Propriétés de la fibre de carbone
La fibre de carbone a la résistance spécifique et le module spécifique les plus élevés parmi les fibres de haute performance actuellement en production en série.mais sa résistance est de 7 à 9 fois celle de l' acierLa fibre de carbone présente également une excellente résistance à la corrosion, une résistance à haute température, une résistance au frottement et une résistance à la fatigue.conductivité électrique et thermiqueSon faible coefficient de dilatation à l'humidité et sa grande pénétration aux rayons X le rendent irremplaçable dans certains domaines spéciaux.

III. Utilisations de la fibre de carbone
La fibre de carbone a un large éventail d'applications et peut être divisée en catégories de qualité aérospatiale et industrielle en fonction de son utilisation, souvent appelées petits tracteurs et grands tracteurs.Les fibres de carbone de qualité aérospatiale sont principalement utilisées dans l'industrie de la défense et les articles de sport., tels que les avions, les missiles, les fusées, les satellites, les canons à pêche, les clubs de golf, les raquettes de tennis, etc. Les fibres de carbone de qualité industrielle sont utilisées dans le textile, la médecine et la santé,génie électromécaniqueIl s'agit d'un projet de recherche et d'innovation.

Plus précisément, la fibre de carbone est utilisée dans l'industrie aérospatiale pour la fabrication de composants structurels d'avions, de pièces de satellites et de boîtiers de fusées afin de réduire le poids et d'améliorer l'efficacité du vol.Dans le secteur des véhicules à énergie nouvelleLa fibre de carbone est utilisée pour fabriquer des boîtiers de batteries, des composants structurels de carrosserie et des arbres d'entraînement pour améliorer l'efficacité énergétique et la sécurité des véhicules.la fibre de carbone est utilisée pour fabriquer des pales d'éoliennes, les rendant plus légers, plus résistants et plus durables.

IV. Développement de l'industrie des fibres de carbone
Le Japon est en tête du développement de l'industrie des fibres de carbone.Des scientifiques japonais ont inventé des fibres de carbone à base de PAN et de pitch et ont continuellement amélioré leurs propriétés et leurs applications grâce à l'industrialisation et à l'innovation technologique.Actuellement, des sociétés telles que Toray, Teijin et Mitsubishi Chemical au Japon sont des acteurs majeurs de l'industrie mondiale de la fibre de carbone.

Bien que l'industrie chinoise de la fibre de carbone ait débuté tardivement, elle s'est développée rapidement ces dernières années, avec une demande du marché en forte croissance.L'industrie chinoise de la fibre de carbone est toujours confrontée à des écarts importants de capacité de production et de technologie par rapport aux niveaux avancés internationaux, avec des goulets d'étranglement et des lacunes dans les parties en amont et en aval de la chaîne industrielle.Le gouvernement chinois a augmenté son soutien., en encourageant les entreprises à renforcer la recherche et le développement indépendants et la création de marques pour améliorer la qualité et la technologie des produits.

V. Conclusion
En tant que matériau de haute performance, la fibre de carbone joue un rôle crucial dans l'aérospatiale, les véhicules à énergie nouvelle, l'énergie éolienne et d'autres domaines.les domaines d'application de la fibre de carbone vont encore s'élargirL'industrie chinoise de la fibre de carbone devrait renforcer la coopération internationale, introduire une technologie et des talents d'excellence,et améliorer la qualité des produits et la technologie pour parvenir à une modernisation industrielle et un développement durableÀ l'avenir, la fibre de carbone démontrera ses avantages et sa valeur uniques dans plus de domaines.