definizione
Le fibre di carbonio di ordine superiore si riferiscono a fibre di carbonio con elevata resistenza alla trazione (maggiore di 4,5 GPa) e modulo di trazione elevato (maggiore di 250 GPa). Rispetto alla normale fibra di carbonio, la fibra di carbonio di alto ordine è più densa nella struttura e ha meno difetti, quindi ha proprietà meccaniche migliori e stabilità termica.
Caratteristiche delle fibre di carbonio di fascia alta
Alta resistenza: la resistenza alla trazione della fibra di carbonio di alto grado è 5-7 volte quella dell'acciaio e più di 10 volte quella della lega di alluminio.
Modulo alto: il modulo di trazione della fibra di carbonio di alto ordine è 2-3 volte quello dell'acciaio e più di 5 volte quello della lega di alluminio.
Bassa densità: la densità della fibra di carbonio di alto ordine è solo 1. 7-2. 0 g/cm³, che è 1/4 di acciaio e 1/2 di lega di alluminio.
Resistenza ad alta temperatura: le fibre di carbonio di alta qualità possono resistere a temperature elevate sopra i 2000 gradi in un ambiente a gas inerte.
Resistenza alla corrosione: le fibre di carbonio di alto ordine hanno un'eccellente resistenza alla corrosione a mezzi chimici come acidi, alcali e sali.
A basso coefficiente di espansione: il coefficiente di espansione termica delle fibre di carbonio di alto ordine è vicino allo zero e la stabilità dimensionale è eccellente nell'ambiente delle variazioni di temperatura.
Conducibilità elettrica e termica: le fibre di carbonio di alto grado hanno buone proprietà elettriche e di conducibilità termica e possono essere regolate secondo necessità.
Il processo di produzione di fibra di carbonio di fascia alta
Il processo di produzione della fibra di carbonio di alto ordine include principalmente i seguenti passaggi:
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Precursore precursore:
Il poliacrilonitrile (PAN) o l'asfalto di alta qualità viene selezionato come materia prima e il precursore viene realizzato attraverso rotazione, redazione e altri processi.
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Pre-ossidazione:
Il precursore è pre-ossidato in aria a 200-300 grado per reticolare la sua struttura molecolare per formare una struttura trapezoidale stabile.
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Carbonizzazione:
Il precursore pre-ossidato viene riscaldato a 1000-1500 in un ambiente di gas inerte per far raggiungere il contenuto di carbonio di oltre il 90%.
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Grafitizzazione:
La fibra carbonizzata viene riscaldata a 2500-3000 in un ambiente di gas inerte per rendere più perfetta la sua struttura di cristallite di grafite e migliorare il modulo e la resistenza della fibra.
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Trattamento superficiale:Trattamento superficiale delle fibre grafitizzate per migliorare la loro resistenza al legame interfacciale con la matrice di resina.
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Indicatori di prestazione di fibra di carbonio di alto grado
| Metriche di performance | Valore numerico |
| Resistenza alla trazione (GPA) | 4.5-7.0 |
| Modulo di trazione (GPA) | 250-400 |
| Densità (g/cm 鲁) | 1.7-2.0 |
| Allungamento a pausa (%) | 1.5-2.0 |
| Coefficiente di espansione termica (10 鈦烩伓/K) | -1 |
| Conducibilità termica (W/M 路 K) | 10~20 |
| Resistività (惟路 cm) | 10⁻³-10⁻⁴ |
