Włókna węglowe to włókna wykonane z węgla, których podstawą są włókna. Włókno węglowe to materiał składający się z cienkich włókien atomów węgla, które po połączeniu z plastikową żywicą polimerową za pomocą ciepła lub ciśnienia tworzą próżniowy materiał kompozytowy, który jest lekki, a jednocześnie trwały. Włókno węglowe to połączenie około 50% włókien węglowych i 50% plastiku, dzięki czemu jest to głównie mocniejszy plastik. Tworzywo sztuczne z natury może łatwo pękać lub łamać się, ale w połączeniu z włóknami węglowymi jego wytrzymałość wzrasta.

Ten formowanie włókna węglowego Włókna węglowe mają swoją siłę w splocie, dzięki czemu im bardziej są złożone, tym trwalszy będzie kompozyt. To sprawia, że włókna węglowe są nieco droższe w porównaniu do włókna szklanego. Rozumiejąc zasadnicze części włókna węglowego, którymi są plastik i włókna węglowe, można zgodzić się, że podstawową koncepcją jest kompresja. Produkty wykonane z włókien węglowych są ściskane, aby tworzywo sztuczne było równomiernie rozłożone w całej tkaninie, nie pozostawiając miejsca na pęknięcia. Kompresja dodatkowo wyrównuje rozmiar i gęstość.

Włókna węglowe są z natury tak sztywne jak stal, a nawet tak mocne jak stal. Sprawia to, że włókna węglowe są odporne chemicznie i tolerują wysokie temperatury przy niskiej rozszerzalności cieplnej. To, co czyni ten materiał kompozytowy wyjątkowym, to jego ogromne znaczenie w różnych dziedzinach, takich jak lotnictwo, sprzęt sportowy, wędki, kije baseballowe, podeszwy butów, ramy rowerowe, obudowy laptopów, a nawet w niektórych instrumentach muzycznych itp. Nie powinno być szokiem, że włókna węglowe znajdują się również w satelitach, przemyśle naftowym i gazowym, meblach, mostach, łopatach turbin wiatrowych itp.

Jednakże formowanie włókna węglowego Ma swoje wady, ponieważ mówi się, że jest kosztowna w produkcji. Części formowane z włókna węglowegoZe względu na koszty produkcji nie jest ono szybko produkowane masowo. Charakter włókna węglowego sprawia, że jego produkcja w niektórych produktach jest ograniczona, co spowodowało rozwój syntetyków podobnych do włókna węglowego. Te kopie włókna węglowego to po prostu tworzywa sztuczne, które imitują włókno węglowe. formowanie włókna węglowegolub tylko kilka części włókna węglowego.

Wykorzystanie cieczy i gazów oraz określonych materiałów jest niezbędne w procesie produkcji określonych jakości, gatunków, a także efektów włókna węglowego. W zależności od surowców stosowanych przez producentów, istnieją różnice w kombinacjach stosowanych surowców, a zatem traktują oni swoje formuły jako tajemnice handlowe.

Na etapie produkcji formowania włókien węglowych prekursory, które są surowcami, są rozciągane w długie włókna, które są tkane w tkaniny lub łączone z innymi elementami lub formowane w kształty lub rozmiary pożądane przez producenta. W produkcji włókien węglowych w procesie poliakrylonitrylu (PAN) wyróżnia się pięć segmentów:

a. Faza przędzenia: poliakrylonitryl jest mieszany z innymi składnikami, a następnie przędzony na włókna, które są dalej myte i rozciągane.

b. Faza stabilizacji: w tej fazie następuje zmiana chemiczna wykorzystywana do stabilizacji wiązania.

c. Faza karbonizacji: po ustabilizowaniu wiązań, włókna są podgrzewane do wysokiej temperatury, która tworzy ściśle związane kryształy węgla.

d. Obróbka powierzchniowa: powierzchnia włókien jest utleniana w celu poprawy właściwości wiążących.

e. Pożądany rozmiar: włókna są następnie powlekane i nawijane na szpule lub cylindryczne pręty, które są następnie ładowane do maszyn przędzalniczych, które skręcają włókna do różnych rozmiarów. Jednakże, zamiast być tkane w tkaniny, włókna są tworzone w kompozyty, co wymaga ciśnienia, ciepła lub próżni, która wiąże włókna razem z plastikowym polimerem.