Κατανόηση Ίνας Άνθρακα

Η κατανόηση της ανθρακικής ινής

Η ίνα άνθρακα (συντομογραφία CF) είναι μια ανόργανη ίνα υψηλών επιδόσεων που παράγεται από πυρόλυση και ανθρακούχωση οργανικών ινών υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, με περιεκτικότητα σε άνθρακα που υπερβαίνει το 90%.Η ίνα άνθρακα διαθέτει εξαιρετικές ιδιότητες, όπως υψηλή αντοχή, υψηλό όγκο, χαμηλή πυκνότητα, αντοχή στη διάβρωση, αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και αντοχή στη τριβή.Είναι ένα αστέρι προϊόν στη σημερινή επιστήμη των υλικών και χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική βιομηχανία, σιδηροδρομικές μεταφορές, ναυπηγική βιομηχανία, νέες ενέργειες και άλλους τομείς.

I. Τύποι και παρασκευή ινών άνθρακα
Οι ίνες άνθρακα ταξινομούνται κυρίως σε τρεις κατηγορίες με βάση τις πρώτες ύλες τους: ίνες άνθρακα με βάση το πολυακρυλονιτρίλιο (PAN), ίνες άνθρακα με βάση την πίσσα και ίνες άνθρακα με βάση τη βισκόζη.Η ανθρακική ίνα με βάση το PAN έχει σχετικά χαμηλή δυσκολία επεξεργασίαςΣήμερα, είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος και παραγόμενος τύπος ινών άνθρακα, καταλαμβάνοντας περισσότερο από το 90% του μεριδίου αγοράς.

Η διαδικασία προετοιμασίας της ινών άνθρακα περιλαμβάνει βήματα όπως η σταθεροποίηση της οργανικής ινής (σε θερμοκρασία 200~400°C), η άνθρακα (σε θερμοκρασία 400~1400°C) και η γραφίτιση (πάνω από 1800°C).Η αύξηση της ατμολογικής φάσης είναι μια άλλη μέθοδος για την προετοιμασία της ινών άνθρακαΜε την αντίδραση ενός μείγματος μεθανίου και υδρογόνου παρουσία καταλύτη σε υψηλή θερμοκρασία 1000 °C, μπορεί να ληφθεί διακοπτόμενη κόμψη ινών άνθρακα.

ΙΙ. Ιδιότητες των ινών άνθρακα
Η ίνα άνθρακα έχει την υψηλότερη ειδική αντοχή και ειδικό μέτρο μεταξύ των ινών υψηλών επιδόσεων που παράγονται σήμερα σε μαζική παραγωγή.Αλλά η αντοχή του είναι 7 με 9 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χάλυβα.Η ίνα άνθρακα παρουσιάζει επίσης εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, αντοχή σε τριβή και αντοχή στην κόπωση.Ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότηταΟ χαμηλός συντελεστής διαστολής υγρασίας και η υψηλή διείσδυση των ακτίνων Χ το καθιστούν αναντικατάστατο σε ορισμένους ειδικούς τομείς.

III. Εφαρμογές της ανθρακικής ινών
Η ίνα άνθρακα έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών και μπορεί να χωριστεί σε κατηγορίες αεροδιαστημικής και βιομηχανικής ποιότητας με βάση τη χρήση της, οι οποίες συχνά αναφέρονται ως μικρές ράβδοι και μεγάλες ράβδοι.Η ίνα άνθρακα αεροδιαστημικής ποιότητας χρησιμοποιείται κυρίως στην αμυντική βιομηχανία και στα αθλητικά είδη, όπως αεροπλάνα, πύραυλοι, πύραυλοι, δορυφόροι, ραβδιά αλιείας, μπαστούνια του γκολφ, ρακέτες τένις κλπ. Η βιομηχανική ανθρακική ίνα χρησιμοποιείται σε υφαντικές, ιατρικές και υγειονομικές βιομηχανίες,ηλεκτρομηχανική, πολιτικών μηχανικών, μεταφορών, ενέργειας και άλλων πολιτικών βιομηχανιών.

Συγκεκριμένα, η ανθρακική ίνα χρησιμοποιείται στην αεροδιαστημική βιομηχανία για την κατασκευή δομικών εξαρτημάτων αεροσκαφών, δορυφορικών εξαρτημάτων και περιβλήτων πυραύλων για τη μείωση του βάρους και τη βελτίωση της απόδοσης της πτήσης.Στον τομέα των νέων ενεργειακών οχημάτωνΗ ανθρακική ίνα χρησιμοποιείται για την κατασκευή περιβλήτων μπαταριών, δομικών στοιχείων του αμαξώματος και άξονων κίνησης για την ενίσχυση της ενεργειακής απόδοσης και της ασφάλειας των οχημάτων.η ανθρακική ίνα χρησιμοποιείται για την κατασκευή λεπίδων ανεμογεννητριών, καθιστώντας τα ελαφρύτερα, ισχυρότερα και πιο ανθεκτικά.

IV. Ανάπτυξη της βιομηχανίας των ινών άνθρακα
Η Ιαπωνία είναι ηγέτης στην ανάπτυξη της βιομηχανίας των ανθρακικών ινών.Ιαπωνικοί επιστήμονες εφηύραν ίνες άνθρακα με βάση το PAN και το πίσσα και βελτίωσαν συνεχώς τις ιδιότητές και τις εφαρμογές τους μέσω της εκβιομηχάνισης και της τεχνολογικής καινοτομίαςΣήμερα, εταιρείες όπως η Toray, η Teijin και η Mitsubishi Chemical στην Ιαπωνία είναι κορυφαίοι παίκτες στην παγκόσμια βιομηχανία ανθρακικών ινών.

Παρόλο που η βιομηχανία ινών άνθρακα της Κίνας ξεκίνησε αργά, έχει αναπτυχθεί ραγδαία τα τελευταία χρόνια, με ταχέως αυξανόμενη ζήτηση στην αγορά.Η κινεζική βιομηχανία ινών άνθρακα εξακολουθεί να αντιμετωπίζει σημαντικά κενά στην παραγωγική ικανότητα και την τεχνολογία σε σύγκριση με τα διεθνή προηγμένα επίπεδαΓια την προώθηση της ανάπτυξης της βιομηχανίας των ανθρακικών ινών,Η κινεζική κυβέρνηση έχει αυξήσει την υποστήριξή της., ενθαρρύνοντας τις επιχειρήσεις να ενισχύσουν την ανεξάρτητη έρευνα και ανάπτυξη και την οικοδόμηση εμπορικών σημάτων για τη βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων και της τεχνολογίας.

V. Συμπεράσματα
Ως υλικό υψηλών επιδόσεων, η ίνες άνθρακα διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στον αεροδιαστημικό τομέα, στα οχήματα νέας ενέργειας, στην αιολική ενέργεια και σε άλλους τομείς.τα πεδία εφαρμογής της ινών άνθρακα θα επεκταθούν περαιτέρωΗ κινεζική βιομηχανία ανθρακούχων ινών θα πρέπει να ενισχύσει τη διεθνή συνεργασία, να εισαγάγει εξαιρετική τεχνολογία και ταλέντο,και βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων και της τεχνολογίας για την επίτευξη βιομηχανικής αναβάθμισης και βιώσιμης ανάπτυξηςΣτο μέλλον, η ίνα άνθρακα θα αποδείξει τα μοναδικά της πλεονεκτήματα και αξία σε περισσότερους τομείς.