發布時間:2023-10-30 發布者:admin 來源:行業動態 點擊次數:780
在碳纖維領域,常見的原絲纖維有粘膠纖維、聚丙烯腈纖維等。簡單理解就是能夠轉化為碳纖維的原料。
根據國家標準《碳纖維及其復合材料術語GB/T 40724—2021》,碳纖維前驅體同碳纖維原絲,是經熱解重組能轉化為碳纖維的有機纖維。包括聚丙烯腈聚合物前驅體、粘膠前驅體、瀝青等富含稠環芳烴前驅體、木質素前驅體等。
那么原絲纖維是如何轉化為碳纖維的呢?以粘膠纖維為例,在制造碳纖維時,將粘膠纖維在惰性氣體中低溫碳化,然后再在惰性氣體保護下進行高溫碳化,成為碳纖維。
聚丙烯腈纖維成為碳纖維的過程是類似的,還需要在低溫碳化之前增加預氧化處理。
碳纖維可以繼續在更高溫度下石墨化處理,使之含碳量達到99%以上,成為石墨纖維。碳纖維或石墨纖維能用來制造高性能制品。
碳化、石墨化是原絲纖維轉化為碳纖維、石墨纖維的核心工序。米格新材的設備團隊憑借自主設計能力攻克這些核心工序的裝備設計,降低成本。
預制體,如果從字面理解,是預先制作成型的材料,它在碳/碳復合材料的制造中也確實是這樣的角色。“預制體”是碳/碳復合材料領域一個重要概念。為了理解這一概念,我們可以先了解碳/碳復合材料的工藝。
簡單來說,先用碳纖維成型預制體,再在預制體上采用化學氣相沉積法或者液相浸漬法,讓氣態或液態的含碳物質進入到預制體內,再經過碳化、石墨化(按需要可再進行機加工和涂層),制成碳/碳復合材料。
碳纖維成型的預制體本來就含有碳元素,再加上氣態或液態物質轉移過去的碳,就是“碳/碳復合材料”中兩個“碳”的含義。
預制體經受沉積/浸漬、碳化、石墨化而基本不變形,因此如果要制作碳/碳復合導流筒、堝幫,那么就按導流筒、堝幫的形狀將碳纖維成型成預制體。
碳纖維預制體的制造是用碳纖維經過編織、針刺、定型等工藝得到。而其中的非織造針刺工藝,設備上成千上萬個刺針可以使多層碳纖維之間纏結更緊密。
預制體不易變形,說明它的熱穩定性很高,畢竟石墨化工藝的溫度達到2200℃,這一溫度可以使大部分單質金屬熔化。
碳纖維原絲是制作碳纖維的原料,通過對不同的原絲進行編織、非織造、碳化、石墨化等等工藝加工,可以生產出黏膠基碳氈、石墨氈、PAN基碳氈、石墨氈等碳纖維制品。
而碳纖維預制體是也碳纖維制品的一種,通過對預制體的進一步致密化、碳化、石墨化等工藝加工,可以生產出碳/碳復合材料。