¿Cuál es el proceso de preparación de la fibra de carbono?

El proceso de preparación de la fibra de carbono normalmente se puede dividir en los siguientes pasos:

1. Procesamiento de materias primas: en primer lugar, la preparación de fibra de carbono requiere la selección de materias primas adecuadas, y generalmente se utiliza fibra de poliacrilonitrilo (PAN) como materia prima. El procesamiento de materias primas incluye la eliminación de impurezas y el preestirado para mejorar la calidad y rendimiento de las fibras.

2. Estiramiento de la fibra: Después del procesamiento de la materia prima, se estira la fibra PAN. Este paso ordenará la estructura molecular de la fibra, enderezará la fibra y mejorará sus propiedades mecánicas. Es necesario controlar con precisión parámetros como la temperatura y la velocidad de estiramiento.

3. Pirólisis y carbonización: Las fibras estiradas se pirolíticamente y se carbonizan. La carbonización pirolítica elimina los elementos que no son carbono de las fibras PAN mediante un tratamiento a alta temperatura y los transforma en fibras de carbono puro. La temperatura de carbonización por pirólisis de la fibra de carbono suele ser a 1000 °C, y la temperatura y el tiempo específicos se determinan de acuerdo con los requisitos de la fibra.

4. Conformación y curado: Dar forma y solidificar las fibras de carbono carbonizadas pirolíticamente. El moldeado se puede realizar tejiendo, tejiendo, hilando, etc. para obtener productos de fibra de carbono de diferentes formas. El curado se refiere a impregnar la resina en la fibra y combinar la fibra y la resina para formar una estructura sólida mediante curado térmico, fotocurado, etc.

5. Tratamiento y revestimiento de superficies: para mejorar la adhesión interfacial y la resistencia al desgaste de la fibra de carbono, su superficie generalmente se trata y recubre. Los métodos de tratamiento incluyen limpieza, raspado, perforación, etc. para aumentar el área de contacto entre la fibra y la resina. El recubrimiento puede elegir materiales como poliimida y resina epoxi para mejorar las propiedades superficiales de la fibra de carbono.

Mediante el proceso de preparación anterior, se pueden obtener productos de fibra de carbono con propiedades como alta resistencia, peso ligero, resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste.