Comprensione della fibra di carbonio

Comprendere la fibra di carbonio

La fibra di carbonio (abbreviata CF) è una fibra inorganica ad alte prestazioni prodotta per pirolisi e carbonizzazione di fibre organiche in condizioni di alta temperatura, con un tenore di carbonio superiore al 90%.La fibra di carbonio vanta eccellenti proprietà quali alta resistenza, modulo elevato, bassa densità, resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature e resistenza allo attrito.E' un prodotto protagonista nella scienza dei materiali di oggi ed è ampiamente utilizzato nell'aerospaziale, trasporti ferroviari, costruzione navale, nuove energie e altri settori.

I. Tipi e preparazioni di fibre di carbonio
La fibra di carbonio è principalmente classificata in tre categorie in base alle sue materie prime: fibra di carbonio a base di poliacrilonitrile (PAN), fibra di carbonio a base di pitch e fibra di carbonio a base di viscosa.La fibra di carbonio a base di PAN presenta una difficoltà di processo relativamente bassaÈ attualmente il tipo di fibra di carbonio più utilizzato e prodotto, occupando oltre il 90% della quota di mercato.

Il processo di preparazione della fibra di carbonio comprende fasi quali la stabilizzazione della fibra organica (a 200 ∼400 °C), la sua carbonizzazione (a 400 ∼1400 °C) e la sua graffitizzazione (oltre 1800 °C).la crescita in fase di vapore è un altro metodo per preparare la fibra di carbonio. Riattivando una miscela di metano e idrogeno in presenza di un catalizzatore ad alta temperatura di 1000°C, si può ottenere una fibra di carbonio tritata in modo discontinuo.

II. Proprietà della fibra di carbonio
La fibra di carbonio ha la più alta resistenza specifica e il modulo specifico tra le fibre ad alte prestazioni attualmente in produzione in serie.ma la sua resistenza è da 7 a 9 volte quella dell' acciaioLa fibra di carbonio presenta anche eccellenti proprietà di ammortizzazione delle vibrazioni, come resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature, resistenza all'attrito e resistenza alla stanchezza.conduttività elettrica e termicaIl suo basso coefficiente di espansione in caso di umidità e la sua elevata penetrabilità ai raggi X lo rendono insostituibile in taluni campi speciali.

III. Applicazioni della fibra di carbonio
La fibra di carbonio ha un'ampia gamma di applicazioni e può essere suddivisa in categorie di livello aerospaziale e industriale in base al suo uso, spesso definite piccoli e grandi rimorchi.La fibra di carbonio di qualità aerospaziale è utilizzata principalmente nell'industria della difesa e negli articoli sportivi, quali aerei, missili, razzi, satelliti, canne da pesca, mazze da golf, racchette da tennis, ecc. La fibra di carbonio di grado industriale è applicata nei tessili, nella medicina e nella sanità,ingegneria elettromeccanica, ingegneria civile, trasporti, energia e altre industrie civili.

In particolare, la fibra di carbonio viene utilizzata nell'industria aerospaziale per la produzione di componenti strutturali di aeromobili, parti di satelliti e cartucce di razzi per ridurre il peso e migliorare l'efficienza del volo.Nel settore dei veicoli a nuova energiaLa fibra di carbonio viene utilizzata per realizzare le casse delle batterie, i componenti strutturali della carrozzeria e gli alberi motori per migliorare l'efficienza energetica e la sicurezza dei veicoli.la fibra di carbonio viene utilizzata per la fabbricazione di pale di turbine eoliche, rendendoli più leggeri, più forti e più resistenti.

IV. Sviluppo dell'industria delle fibre di carbonio
Il Giappone è leader nello sviluppo dell'industria della fibra di carbonio.Gli scienziati giapponesi hanno inventato le fibre di carbonio a base di PAN e di pitch e ne hanno continuamente migliorato le proprietà e le applicazioni attraverso l'industrializzazione e l'innovazione tecnologicaAttualmente, aziende come Toray, Teijin e Mitsubishi Chemical in Giappone sono protagoniste nel settore globale della fibra di carbonio.

Anche se l'industria cinese della fibra di carbonio ha avuto inizio tardi, negli ultimi anni si è sviluppata rapidamente, con una domanda del mercato in rapida crescita.L'industria cinese della fibra di carbonio presenta ancora notevoli lacune di capacità produttiva e di tecnologia rispetto ai livelli avanzati internazionaliPer promuovere lo sviluppo dell'industria della fibra di carbonio,il governo cinese ha aumentato il suo sostegno, incoraggiando le imprese a rafforzare la ricerca e lo sviluppo indipendenti e la creazione di marchi per migliorare la qualità e la tecnologia dei prodotti.

V. Conclusioni
Come materiale ad alte prestazioni, la fibra di carbonio svolge un ruolo cruciale nell'aerospaziale, nei veicoli a nuova energia, nell'energia eolica e in altri campi.i campi di applicazione della fibra di carbonio si espanderanno ulteriormenteL'industria cinese della fibra di carbonio dovrebbe rafforzare la cooperazione internazionale, introdurre eccellenti tecnologie e talenti,e migliorare la qualità dei prodotti e la tecnologia per raggiungere l'aggiornamento industriale e lo sviluppo sostenibileIn futuro, la fibra di carbonio dimostrerà i suoi vantaggi unici e il suo valore in più campi.