OEM 3K Tube en fibre de carbone Diamètre 27 mm 29 mm 30 mm 32 mm 45 mm 50 mm

Description de produit

OEM Diamètre 27 mm 29 mm 30 mm 32 mm 45 mm 50 mm Tube en fibre de carbone 3K

Comment la fibre de carbone est- elle fabriquée?

La matière première utilisée pour fabriquer la fibre de carbone est appelée le précurseur.Les 10% restants sont fabriqués à partir de rayon ou de gazole.Tous ces matériaux sont des polymères organiques, caractérisés par de longues chaînes de molécules liées par des atomes de carbone.La composition exacte de chaque précurseur varie d'une entreprise à l'autre et est généralement considérée comme un secret commercial.

Au cours du processus de fabrication, une variété de gaz et de liquides sont utilisés, dont certains sont conçus pour réagir avec les fibres pour obtenir un effet spécifique.D'autres matériaux sont conçus pour ne pas réagir ou pour empêcher certaines réactions avec la fibreComme pour les précurseurs, les compositions exactes de beaucoup de ces matériaux de procédé sont propriétaires.

Le procédé de fabrication des fibres de carbone est en partie chimique et en partie mécanique.Le précurseur est tiré dans de longs fils ou fibres, puis chauffé à une température très élevée sans le laisser entrer en contact avec l'oxygène.Sans oxygène, la fibre ne peut pas brûler. Au lieu de cela, la température élevée fait vibrer violemment les atomes de la fibre jusqu'à ce que la plupart des atomes non carboniques soient expulsés.Ce processus s'appelle la carbonisation et laisse une fibre composée de longs, des chaînes étroitement entrelacées d'atomes de carbone avec seulement quelques atomes non carboniques restants.

Stabilisation

Avant que les fibres ne soient carbonisées, elles doivent être modifiées chimiquement pour convertir leur liaison atomique linéaire en une liaison échelle plus stable thermiquement.Pour ce faire, les fibres sont chauffées à environ 200 à 300 °C pendant 30 à 120 minutes.Les réactions chimiques de stabilisation sont complexes et impliquent plusieurs étapes.dont certains se produisent simultanémentLe processus de stabilisation utilise une variété d'équipements et de techniques.les fibres sont tirées à travers une série de chambres chaufféesDans d'autres cas, les fibres passent sur des rouleaux chauds et à travers des couches de matériaux lâches maintenues en suspension par un flux d'air chaud.Certains procédés utilisent de l'air chauffé mélangé à certains gaz qui accélèrent chimiquement la stabilisation.

Carbonification

Une fois les fibres stabilisées, elles sont chauffées à une température d'environ 1 000 à 3 000 °C pendant plusieurs minutes dans un four rempli d'un mélange de gaz qui ne contient pas d'oxygène.Le manque d'oxygène empêche les fibres de brûler à des températures très élevées.La pression du gaz à l'intérieur du four est maintenue supérieure à la pression de l'air à l'extérieur et les points d'entrée et de sortie des fibres sont scellés pour empêcher l'oxygène d'entrer.Quand les fibres sont chauffées, ils commencent à perdre leurs atomes non carboniques, plus quelques atomes de carbone, sous forme de divers gaz, y compris la vapeur d'eau, l'ammoniac, le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, l'hydrogène, l'azote et d'autres.Comme les atomes non carboniques sont expulsés, les atomes de carbone restants forment des cristaux de carbone étroitement liés qui sont alignés plus ou moins parallèlement à l'axe long de la fibre.deux fours fonctionnant à deux températures différentes sont utilisés pour mieux contrôler la vitesse de chauffage pendant la carbonisation.

Traitement de la surface

Après carbonisation, les fibres ont une surface qui ne se lie pas bien avec les époxy et autres matériaux utilisés dans les matériaux composites.leur surface est légèrement oxydéeL'ajout d'atomes d'oxygène à la surface fournit de meilleures propriétés de liaison chimique et aussi des gravures et rugueuses de la surface pour de meilleures propriétés de liaison mécanique.L'oxydation peut être réalisée en immergeant les fibres dans divers gaz tels que l'air., dioxyde de carbone ou ozone; ou dans divers liquides tels que l'hypochlorite de sodium ou l'acide nitrique.Les fibres peuvent également être recouvertes électrolytiquement en faisant des fibres la borne positive dans un bain rempli de divers matériaux électriquement conducteursLe procédé de traitement de surface doit être soigneusement contrôlé pour éviter la formation de minuscules défauts de surface, tels que des fosses, qui pourraient entraîner une défaillance des fibres.

Taille

Une fois la surface traitée, les fibres sont recouvertes d'un revêtement pour les protéger des dommages lors de l'enroulement ou du tissage.Les matériaux de revêtement sont choisis pour être compatibles avec l'adhésif utilisé pour former des matériaux compositesLes matériaux de revêtement typiques sont l'époxy, le polyester, le nylon, l'uréthane et d'autres.

Les fibres enduites sont enroulées sur des cylindres appelés bobines, qui sont chargées dans une machine à filer et les fibres sont tordues en fils de différentes tailles.