A szénszál, más néven grafitszál vagy széngrafit, a szén elem nagyon finom szálaiból készül. A szénszál nagy szakítószilárdsággal rendelkezik, és méretéhez képest nagyon erős. Ez is egy nagyon könnyű anyag.
Az egyes szálak átmérője {{0}} mikron. Hogy képet kapjon arról, milyen kicsi, egy mikron egyenlő 0,0001 mm-rel. A pókhálószál 3 és 8 mikron közötti átmérőjű.
Jellemzők és alkalmazások
A szénszál kétszer olyan kemény és ötször olyan erős, mint az acél. További jellemzőjük a nagyfokú vegyszerállóság, a magas hőmérséklet-állóság és az alacsony hőtágulás.
A szénszál fontos mérnöki anyag a repülőgépek, nagy teljesítményű járművek, sportfelszerelések és hangszerek gyártásában.
Hogyan készül a szénszál
A szénszál szerves polimerekből készül. Ezek a polimerek hosszú molekulasorokból állnak, amelyeket szénatomok kapcsolnak össze. A szénszál körülbelül 90%-a poliakrilnitril (PAN) eljárással készül. A fennmaradó 10% műselyem vagy petróleum bitumen eljárással készül.
A gyártási folyamat során felhasznált gázok, folyadékok és egyéb anyagok bizonyos szénszál-hatásokat, -minőségeket és -minőségeket eredményeznek. A legmagasabb minőségű, optimális modulus-tulajdonságokkal rendelkező szénszálakat olyan igényes alkalmazásokban használják, mint a repülőgépipar.
A szénszál-gyártók különböznek az általuk használt nyersanyagok keverékében. Konkrét receptjeiket gyakran üzleti titokként kezelik.
gyártási folyamat
A gyártási folyamat során a prekurzoroknak nevezett nyersanyagokat hosszú szálkötegekbe vonják. A szálakat ezután szövetbe fonják. Más anyagokkal is kombinálhatók, szálas tekercseléssel vagy a kívánt formára és méretre formázhatók.
A gyártási folyamat a következő:
Forog. A PAN-t összekeverik más összetevőkkel, és szálakká fonják, amelyeket ezután megmosnak és kinyújtanak.
Stabilizálni. Kémiai változtatások a kötések stabilizálására.
Karbonizáció. A stabilizáló szálakat nagyon magas hőmérsékletre hevítik, és szorosan kötött szénkristályokat képeznek.
Kezelje a felületet. A szálfelületet oxidálják a kötési tulajdonságok javítása érdekében.
méretezés. A szálakat bevonják és orsókra tekerik. Ezután fonógépekre rakják, amelyek a szálakat különböző méretű fonalakra csavarják.
A szálak kompozit anyagokká formálhatók, nem pedig szövetekké. A kompozit kialakításához hőt, nyomást vagy vákuumot lehet használni a szálak műanyag polimerhez való kötésére.
