碳纤维的制作工艺有哪些?
〖壹〗、碳纤维的制作工艺主要包括以下几种方法:热压罐与硅橡胶成型固化法:原理:通过探索产品厚度 、工艺间隙与硅橡胶层厚度之间的关系 ,将其应用于复合材料零件的成型模具中 。通过热压罐和固化炉的升温,以及硅橡胶的膨胀加压,实现复合材料产品的成型固化。
〖贰〗、沥青制备:首先 ,通过特定的工艺制备出适合纺丝的沥青。纤维纺丝:将制备好的沥青通过纺丝工艺制成沥青纤维 。碳化:与聚丙烯腈碳纤维类似,对沥青纤维进行碳化处理,得到含碳量高的碳纤维。石墨化:同样 ,根据需要,可以对碳化后的沥青纤维进行石墨化处理。
〖叁〗、随着碳纤维技术的不断发展,成型工艺也在不断进步和创新 。常用的碳纤维制品成型工艺包括喷射成型 、缠绕成型、液态成型、模压成型 、注塑成型、手糊成型、真空热压罐成型 、真空导入成型、层压成型和拉挤成型等。
石墨碳纤维的制作方法
石墨碳纤维的制作方法主要包括以下步骤: 选取高质量的石墨 ,并进行精细的粉碎和筛选,确保石墨粉末的粒度和纯度满足生产要求。这是制作过程中的首要步骤,因为原材料的质量直接影响到最终产品的性能 。 对石墨粉末进行碳化处理。
碳纤维的制作过程主要包括以下步骤: 预氧化: 将用碳布一层层包裹的原材料首先置于200-300℃的空气中进行预氧化处理。这一步的目的是使粘胶稳定化,防止在下面的高温处理过程中发生热解或燃烧。 碳化: 预氧化后的材料在惰性气体保护下 ,用约1000℃的高温进行碳化 。
沥青制备:首先,从石油或煤焦油中提取沥青原料,并进行必要的精制处理。纺丝与碳化:将精制后的沥青通过纺丝工艺制成沥青纤维 ,然后直接进行碳化处理,得到沥青基碳纤维。石墨化处理:根据需要,对碳化后的沥青基碳纤维进行石墨化处理 ,以提高其性能 。但这一步并非所有沥青基碳纤维制造过程中都必需。
碳纤维湿法成型和干法成型的区别是什么
层压成型:将预浸料铺叠后加压加温固化,适用于制作碳纤维板。 拉挤成型:通过挤压模具连续生产长度不限的型材,生产效率高 。碳纤维湿法成型和干法成型的区别 湿法成型制品易变形 ,截断部位易脱丝,树脂和纤维结合性较差,易氧化变色。
在碳纤维生产中 ,干法成型适用于高精度、高品质要求的情况,而湿法成型则用于外观件及批量生产。
碳纤维制品成型工艺多种多样,根据工艺特点大致可以分为湿法成型和干法成型两种 。湿法成型工艺在加工过程中容易出现变形且截断部位容易脱丝,树脂和纤维的结合性较差 ,容易氧化变色。干法预浸料工艺则不会出现这些问题,但在紫外线照射下容易性能退化。
碳纤维缠绕成型可充分发挥其高比强度、高比模量以及低密度的特点,制品结构单一 ,可用于制造圆柱体 、球体及某些正曲率回转体或筒形碳纤维制品 。
固化,生产效率高。湿法成型与干法成型的区别 湿法成型制品易变形,截断部位易脱丝 ,树脂与纤维结合性较差,易氧化变色。 干法成型制品硬度好,易于CNC加工 ,但生产周期长,成本高。总结:在选取碳纤维制品成型工艺时,需根据产品性能要求、生产效率和成本预算等因素综合考虑 。
原理:通过将碳源气体加热至高温 ,使其在基底上沉积形成碳纤维。特点:是一种传统的碳纤维制作方法,广泛应用于各种碳纤维材料的制备。湿法纺丝法:原理:通过溶液纺丝的方式制备碳纤维,即将含有碳纤维前驱体的溶液通过喷丝头挤出,经过凝固浴固化后形成碳纤维 。应用:适用于制备连续碳纤维。
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