碳纖維的制造過程

拉絲：把原材料經(jīng)過加熱，它是增強(qiáng)材料：纏繞成型用的增強(qiáng)材料，主要是各種纖維紗：如無堿玻璃纖維紗，中堿玻璃纖維紗，碳纖維紗，強(qiáng)度較高的玻璃纖維紗，芳綸纖維紗及表面氈等。樹脂基體，及各種填料。，擠壓形成凝膠形狀的絲條，塑料纖維是用數(shù)千條計(jì)的細(xì)絲組成。

穩(wěn)定：經(jīng)過400度加熱氧化，使熱塑性大分子轉(zhuǎn)換成耐熱性結(jié)構(gòu)。使其在高溫下不融不燃，保持纖維形狀，熱力處于穩(wěn)定狀態(tài)碳化：加溫1千-2千度將非碳原子驅(qū)離，隨著高溫氧化變成黑色，再經(jīng)過碳化爐碳原子結(jié)合在纖維上。 碳纖維機(jī)械手臂，由于重量輕，振動(dòng)幅度小，熱膨脹系數(shù)小，不會(huì)產(chǎn)生位移和蠕變，可以提高機(jī)器人的工作精度。江蘇工業(yè)設(shè)備用碳纖維種類分多少種

具體而言，“十四五”期間，國內(nèi)碳纖維企業(yè)要重點(diǎn)做好三件事。一是根據(jù)用戶需求研發(fā)具有專門應(yīng)用性能的碳纖維，并提供符合用戶需求的預(yù)浸料原料。通過自主創(chuàng)新，開發(fā)出滿足用戶要求，可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的復(fù)合材料產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)碳纖維的大規(guī)模銷售。

二是改進(jìn)工藝，降低成本。縱觀碳纖維復(fù)合材料大量應(yīng)用領(lǐng)域，如目前增長迅速的風(fēng)電葉片和壓力容器領(lǐng)域，相關(guān)產(chǎn)品都是由國外廠家設(shè)計(jì)和制造，利用中國廉價(jià)的勞動(dòng)力在中國設(shè)廠生產(chǎn)。國產(chǎn)碳纖維進(jìn)入這些領(lǐng)域的首要條件必須是質(zhì)量、性能與國外產(chǎn)品相當(dāng)，且價(jià)格低廉，才能被用戶接受。在此背景下，企業(yè)只有立足于自身改進(jìn)工藝，提高性能，降低成本。但要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要國家和企業(yè)的共同努力。 浙江體育用品行業(yè)用碳纖維種類多樣的生產(chǎn)廠家當(dāng)機(jī)械臂采用碳纖維復(fù)合材料制造時(shí)，需要根據(jù)機(jī)械臂的載荷和實(shí)際工況設(shè)計(jì)特殊的制造方案。

含碳量在90%以上的非常高的強(qiáng)度高模量纖維。耐高溫是所有化纖里面非常高的。用腈綸和粘膠纖維做原料，經(jīng)高溫氧化碳化而成。是制造航天航空等高技術(shù)器材的優(yōu)良材料。

由碳元素組成的一種特種纖維。具有耐高溫、抗摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等特性 外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物，由于其石墨微晶結(jié)構(gòu)沿纖維軸擇優(yōu)取向，因此沿纖維軸方向有很高的強(qiáng)度和模量。碳纖維的密度小，因此比強(qiáng)度和比模量高。碳纖維的主要用途是作為增強(qiáng)材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復(fù)合，制造先進(jìn)復(fù)合材料。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，其比強(qiáng)度及比模量在現(xiàn)有工程材料中是非常高的。

碳纖維板在固化成型后，為了精度要求或裝配需要，還要進(jìn)行切削、鉆孔等后加工。在切削工藝參數(shù)、切割深度等相同條件下，選擇不同材料、尺寸、形狀的刀具和鉆頭，效果上有很大差異，與此同時(shí)，刀具和鉆頭的力度、方向、時(shí)間和溫度等因素也會(huì)影響到加工的結(jié)果。

后加工過程中，盡量選擇帶金剛石涂層的鋒利刀具和整體硬質(zhì)合金的鉆頭，刀具和鉆頭本身的耐磨性決定了加工的質(zhì)量和工具的使用壽命。如果刀具和鉆頭不夠鋒利或者使用不當(dāng)，不僅會(huì)加速磨損，提高產(chǎn)品的加工成本，更會(huì)造成板材損傷，影響板材的形狀、尺寸以及板材上孔、槽等加工部位尺寸的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成材料出現(xiàn)層狀撕裂，甚至是塊狀崩落，導(dǎo)致整塊板材的報(bào)廢。

碳纖維是一種新型的非金屬材料。

碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈上游屬于石油化工行業(yè)，主要通過原油煉制、裂解、氨氧化等工序獲得丙烯腈；碳纖維企業(yè)通過對(duì)以丙烯腈為主的原材料進(jìn)行聚合反應(yīng)生成聚丙烯腈，再以其

紡絲獲得聚丙烯腈原絲，對(duì)原絲進(jìn)行預(yù)氧化、碳化等工藝制得碳纖維，通過對(duì)碳纖維和高質(zhì)量樹脂的加工以獲得碳纖維復(fù)合材料以滿足應(yīng)用需求。

碳纖維的生產(chǎn)流程主要包括：拉絲、牽伸、穩(wěn)定、碳化、石墨化。

一、拉絲：這是碳纖維生產(chǎn)過程中的第一步，主要把原材料分離成纖，屬于物理變化，在這過程中，紡絲液細(xì)流與凝固液之間的傳質(zhì)、傳熱，PAN沉析形成凝膠結(jié)構(gòu)的

絲條。

二、牽伸：要求溫度100到300度，結(jié)合定向纖維的拉伸效應(yīng)來操作。也是PAN纖維的高模量、強(qiáng)度高、致密化和細(xì)化的關(guān)鍵步驟。

碳纖維車身重量輕，剛性高，抗碰撞能力強(qiáng)。江蘇工業(yè)設(shè)備用碳纖維種類分多少種

石棉摩擦材料主要用于傳統(tǒng)的汽車剎車片，但研究發(fā)現(xiàn)，碳纖維復(fù)合材料的耐磨性和耐熱性遠(yuǎn)優(yōu)于石棉摩擦材料。江蘇工業(yè)設(shè)備用碳纖維種類分多少種

上海復(fù)晟碳纖維材料在紡機(jī)行業(yè)中的應(yīng)用：

我國紡織機(jī)械發(fā)展存在兩大問題：一是紡織機(jī)械設(shè)備運(yùn)行速度低，二是設(shè)備平均能耗高。為了進(jìn)一步降低能耗，提高生產(chǎn)效率，碳纖維材料逐漸應(yīng)用于紡織機(jī)械設(shè)備零部件中。碳纖維具有重量輕、比強(qiáng)度高等優(yōu)勢，是要求較高的機(jī)械設(shè)備的理想輕質(zhì)材料。下面簡要介紹幾種碳纖維在紡織機(jī)械中的應(yīng)用形式。

梭子和箭桿：

梭子和箭桿是用于紡織機(jī)械的碳纖維復(fù)合材料的早期形式。每根木梭子桿重1.2kg，碳纖維桿重只0.1kg；木梭子的頻率約為120-130次/min，碳纖維復(fù)合桿的頻率至少可以翻倍；木梭子的使用壽命只為6個(gè)月，碳纖維復(fù)合桿的使用壽命為6-8年。 江蘇工業(yè)設(shè)備用碳纖維種類分多少種

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