Memahami Serat Karbon

Memahami Serat Karbon

Serat Karbon (disingkat CF) adalah serat anorganik berkinerja tinggi yang dihasilkan oleh pirolisis dan karbonisasi serat organik dalam kondisi suhu tinggi, dengan kandungan karbon lebih dari 90%.Serat karbon memiliki sifat yang sangat baik seperti kekuatan tinggi, modulus tinggi, kepadatan rendah, ketahanan korosi, ketahanan suhu tinggi, dan ketahanan gesekan.Ini adalah produk bintang dalam ilmu material saat ini dan banyak digunakan di bidang kedirgantaraan, transportasi kereta api, pembuatan kapal, energi baru, dan bidang lainnya.

I. Jenis dan Persiapan Serat Karbon
Serat karbon terutama diklasifikasikan menjadi tiga kategori berdasarkan bahan baku: serat karbon berbasis poliakrilonitril (PAN), serat karbon berbasis pitch, dan serat karbon berbasis viscose.Serat karbon berbasis PAN memiliki kesulitan proses yang relatif rendahSaat ini merupakan jenis serat karbon yang paling banyak digunakan dan diproduksi, menempati lebih dari 90% pangsa pasar.

Proses persiapan serat karbon mencakup langkah-langkah seperti menstabilkan serat organik (pada 200 ∼ 400 ° C), mengkarbonisasinya (pada 400 ∼ 1400 ° C), dan menggrafitkannya (di atas 1800 ° C).pertumbuhan fase uap adalah metode lain untuk mempersiapkan serat karbonDengan bereaksi campuran metana dan hidrogen di hadapan katalis pada suhu tinggi 1000 °C, serat karbon yang terpotong dapat diperoleh.

II. Sifat Serat Karbon
Serat karbon memiliki kekuatan spesifik dan modulus spesifik tertinggi di antara serat berkinerja tinggi yang saat ini diproduksi secara massal.tapi kekuatannya 7 sampai 9 kali dari bajaSerat karbon juga menunjukkan ketahanan korosi yang sangat baik, ketahanan suhu tinggi, ketahanan gesekan, dan ketahanan kelelahan.Konduktivitas listrik dan termalKoefisien ekspansi kelembaban rendah dan penetrasi sinar-X yang tinggi membuatnya tak tergantikan di bidang khusus tertentu.

III. Aplikasi Serat Karbon
Serat karbon memiliki berbagai aplikasi dan dapat dibagi menjadi kelas kedirgantaraan dan kelas industri berdasarkan penggunaannya, sering disebut sebagai tarikan kecil dan tarikan besar.Serat karbon kelas aerospace terutama digunakan dalam industri pertahanan dan barang olahraga, seperti pesawat terbang, rudal, roket, satelit, tongkat penangkapan ikan, klub golf, raket tenis, dll. Serat karbon kelas industri digunakan dalam tekstil, kedokteran dan kesehatan,teknik elektromekanik, teknik sipil, transportasi, energi, dan industri sipil lainnya.

Secara khusus, serat karbon digunakan dalam industri aerospace untuk memproduksi komponen struktural pesawat, bagian satelit, dan casing roket untuk mengurangi berat dan meningkatkan efisiensi penerbangan.Dalam sektor kendaraan energi baru, serat karbon digunakan untuk membuat kandang baterai, komponen struktur tubuh, dan poros penggerak untuk meningkatkan efisiensi energi kendaraan dan keselamatan.Serat karbon digunakan untuk memproduksi bilah turbin angin, membuat mereka lebih ringan, lebih kuat, dan lebih tahan lama.

IV. Pengembangan Industri Serat Karbon
Jepang memimpin dalam pengembangan industri serat karbon.Para ilmuwan Jepang menemukan serat karbon berbasis PAN dan pitch dan terus meningkatkan sifat dan aplikasi mereka melalui industrialisasi dan inovasi teknologiSaat ini, perusahaan seperti Toray, Teijin, dan Mitsubishi Chemical di Jepang adalah pemain terkemuka dalam industri serat karbon global.

Meskipun industri serat karbon China dimulai terlambat, ia telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir, dengan permintaan pasar yang berkembang pesat.Industri serat karbon China masih menghadapi kesenjangan yang signifikan dalam kapasitas produksi dan teknologi dibandingkan dengan tingkat maju internasional, dengan kemacetan dan kekurangan di bagian hulu dan hilir rantai industri.Pemerintah Cina telah meningkatkan dukungan untuk itu, mendorong perusahaan untuk memperkuat penelitian dan pengembangan independen dan membangun merek untuk meningkatkan kualitas produk dan teknologi.

V. Kesimpulan
Sebagai bahan berkinerja tinggi, serat karbon memainkan peran penting dalam bidang kedirgantaraan, kendaraan energi baru, tenaga angin, dan bidang lainnya.bidang aplikasi serat karbon akan terus berkembangIndustri serat karbon China harus memperkuat kerja sama internasional, memperkenalkan teknologi dan bakat yang sangat baik,dan meningkatkan kualitas produk dan teknologi untuk mencapai peningkatan industri dan pembangunan berkelanjutanDi masa depan, serat karbon akan menunjukkan keunggulan dan nilainya yang unik di lebih banyak bidang.