碳纖維加工方法:干噴濕紡法原絲的抉擇前提:強度高,雜質少,纖度均勻,細旦化等。加熱時不熔融,可牽伸,且CF產(chǎn)率高。常用的CF原絲:聚丙烯腈纖維、粘膠纖維、瀝青纖維。碳纖維的加工方法碳元素的各種同素異形體(金剛石、石墨、非晶態(tài)的各種過渡態(tài)碳),依據(jù)狀況的不同,在空氣中在350℃以上的高溫中就會不同水平的氧化;在隔斷空氣的惰性氣氛中(常壓下),元素碳在高…碳纖維加工方法:干噴濕紡法原絲的抉擇前提:
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強度高,雜質少,纖度均勻,細旦化等。加熱時不熔融,可牽伸,且CF產(chǎn)率高。常用的CF原絲:聚丙烯腈纖維、粘膠纖維、瀝青纖維。
碳纖維加工方法碳元素的各種同素異形體(金剛石、石墨、非晶態(tài)的各種過渡態(tài)碳),依據(jù)狀況的不同,在空氣中在350℃以上的高溫中就會不同水平的氧化;在隔斷空氣的惰性氣氛中(常壓下),元素碳在高溫下不會熔融,但在3800K以上的高溫時不經(jīng)液相,直接升華,所以不能熔紡。碳纖維型材具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維型材與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比,楊氏模量是其3倍多;它與凱夫拉纖維相比,楊氏模量是其2倍左右,在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性突出。碳在各種溶劑中不溶解,所以不能溶液紡絲。碳纖維不能用熔融法或溶液法直接紡絲,只能以有機纖維為原料,采取間接方法來制造。通常用有機物的炭化來制取碳纖維,即聚合預氧化、炭化原料單體原絲一預氧化絲一碳纖維。碳纖維的品德取決于原絲,其生產(chǎn)工藝決定了碳纖維的優(yōu)劣。以聚丙烯腈(PAN) 纖維為原料,干噴濕紡跟射頻法新工藝正逐步取代傳統(tǒng)的碳纖維制備方法(干法跟濕法紡絲)。
123,123 干噴濕紡法
干噴濕紡法即干濕法,是指紡絲液經(jīng)噴絲孔噴出后,先經(jīng)過空氣層(亦叫干段),再進入凝固浴進行雙擴散、相分別跟形成絲條的方法。碳纖維板補強單向板材,其成型工藝是將碳纖維浸漬樹脂后在模具內固化并連續(xù)拉擠成型。采用優(yōu)質碳纖維原料與良好基本樹脂,碳纖維板材具有拉伸強度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能。經(jīng)過空氣層產(chǎn)生的物理變更有利于形成細特化、致密化跟均質化的絲條。紡出的纖維體密度較高,名義平滑無溝槽,且可實現(xiàn)速紡絲,用于生產(chǎn)高機能、 高品質的碳纖維原絲。干噴濕紡裝置常為破式噴絲機,從噴絲板噴出的紡絲液細流經(jīng)空氣段(干段) 落伍入凝固浴,實現(xiàn)干噴濕紡進程;再經(jīng)導向輥、 離浴輥引m的絲條經(jīng)后處理得到 P A N纖維。
離開噴絲板后的紡絲液細流先經(jīng)過空氣層(干段再進入凝固浴,干段很短,但對凝固相分別跟成纖結構有著重大影響。在空氣層擠出的紡絲液細流中的溶劑急速蒸發(fā),名義形成了薄薄致密層,細流進入凝固浴后可克制雙擴散速度;因為在噴絲板出口處產(chǎn)生膨脹效應,靠細流自身的重力以及牽伸力向下賤動,而后經(jīng)干噴濕紡的正牽伸可使脹大局部被牽伸變細落伍入凝固?。荒淘〔扇〉腿軇┢焚|分數(shù)配比跟低溫凝固,低溶劑品質分數(shù)配比可加大溶劑與細流之間的品質分數(shù)差,加速擴散;低溫可克制擴散速度,利于積淀結構致密化、均質化,終極紡出的原絲跟所制碳纖維名義較平滑而無溝槽。與純濕紡比較, 干噴濕紡可紡出較高密度且無明顯皮芯結構的原絲,大幅進步了纖維的抗拉強度,可生產(chǎn)細特化跟均質化的高機能碳纖維。
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