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吨级碳纤维生产基地正式投产:探秘被誉为“黑色黄金”的碳纤维的
2023-10-20 | 来源:超级管理员 | 1145次浏览

近日,万吨级碳纤维生产基地正式投入生产。碳纤维作为一种轻质高强度材料,被誉为“黑色黄金”,在航空航天、汽车制造、体育用品等领域具有广泛应用。那么,究竟什么是碳纤维,它是如何制造的呢?本文将为您揭示这个神秘材料的制造过程。

   首先,让我们了解一下碳纤维的基本概念。碳纤维是由一种高纯度的纤维材料——聚丙烯腈制成的。这种纤维材料经过高温炭化和石墨化处理后,形成了具有高强度、低密度和优异导电性能的纤维。碳纤维由于其密度低于铝,而强度却超过钢铁,因此被广泛应用于各个领域。

   那么,碳纤维是如何制造的呢?首先,石油中的石油原料经过分馏得到气态烃类物质乙烯。而乙烯是生产聚丙烯腈的基础原料。乙烯首先通过聚合反应,生成了聚丙烯腈。接着,聚丙烯腈纤维通过经纶交联而拉伸,形成了预制水细纱。这些纱经过多道工序,如碱洗、凝固、炭化、石墨化等处理,最终形成了碳纤维。

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制造碳纤维的过程中,有一项关键步骤需要特别注意,那就是碳化和石墨化。在碳化过程中,预制水细纱经受高温处理,使其中的非碳元素转变成了碳元素,并形成碳纤维的基本结构。这个过程需要在高温高压下进行,以便让纤维材料中的杂质挥发出去。而石墨化是为了进一步增强碳纤维的导电性能和机械强度。通过将碳纤维在高温下石墨化,使其形成了类似于石墨的结构,从而提高了碳纤维的导电性和强度。

   在碳纤维制造过程中,控制碳化和石墨化的温度、时间和压力是非常关键的,这对最终碳纤维的性能有着重要影响。此外,制造过程中还需要注重纤维材料的纯度、拉伸度和捻度等参数的控制,以保证最终产品的质量。

   随着碳纤维产业的不断发展,碳纤维的生产工艺也在不断改进。万吨级碳纤维生产基地的投产,标志着我国在碳纤维领域取得了重要突破。该基地将为我国碳纤维产业的发展提供有力支撑,促进碳纤维在航空航天、汽车制造等领域的更广泛应用。