definícia
Uhlíkové vlákna vyššieho poriadku sa vzťahujú na uhlíkové vlákna s vysokou pevnosťou v ťahu (väčšie ako 4,5 GPA) a vysoký modul v ťahu (väčší ako 250 GPA). V porovnaní s bežnými uhlíkovými vláknami je uhlíkové vlákniny vysokej objednávky hustejšia v štruktúre a má menej defektov, takže má lepšie mechanické vlastnosti a tepelnú stabilitu.
Charakteristiky špičkových uhlíkových vlákien
Vysoká pevnosť: Pevnosť v ťahu uhlíkových vlákien vysokej kvality je 5-7 násobok ocele a viac ako 10-násobok hliníkovej zliatiny.
Vysoký modul: ťahový modul uhlíkových vlákien s vysokým poriadkom je 2-3 násobok ocele a viac ako 5-násobok modelu hliníkovej zliatiny.
Nízka hustota: Hustota uhlíkového vlákna vysokého poriadku je iba 1. 7-2.
Vysoká teplota odporu: Uhlíkové vlákna vysokej kvality vydržia vysoké teploty nad 2000 stupňov v prostredí inertného plynu.
Odolnosť proti korózii: Uhlíkové vlákna vysokého poriadku majú vynikajúcu odolnosť proti korózii voči chemickým médiám, ako sú kyseliny, alkalis a solí.
Nízky koeficient expanzie: Koeficient tepelnej expanzie uhlíkových vlákien vysokého poriadku je blízko nuly a rozmerová stabilita je vynikajúca v prostredí zmien teploty.
Elektrická a tepelná vodivosť: uhlíkové vlákna vysokej kvality majú dobré vlastnosti elektrickej a tepelnej vodivosti a podľa potreby sa dajú upraviť.
Výrobný proces špičkových uhlíkových vlákien
Výrobný proces uhlíkových vlákien s vysokým poriadkom obsahuje hlavne nasledujúce kroky:
1
>>
Príprava predchodcu:
Kvalitný polyakrylonitril (PAN) alebo asfalt sa vyberie ako surovina a prekurzor sa vyrába točením, prípravou a inými procesmi.
2
>>
Predoxidácia:
Prekurzor je vopred oxidovaný vo vzduchu v 200-300, aby sa rozšírila jeho molekulárna štruktúra, aby vytvorila stabilnú lichobežnú štruktúru.
3
>>
Karbonizácia:
Predoxidovaný prekurzor je zahrievaný na 1000-1500 v prostredí inertného plynu, aby sa jeho obsah uhlíka dosiahol viac ako 90%.
4
>>
Grafitizácia:
Karbonizovaná vláknina je zahrievaná na 2500-3000 stupňa v prostredí inertného plynu, aby bola jeho grafitová kryštálová štruktúra dokonalejšia a zlepšila modul a pevnosť vlákna.
5
>>
Povrchové ošetrenie:Povrchové ošetrenie grafitovaných vlákien na zlepšenie ich pevnosti medzifázovej väzby s matricou živice.
6
6
Ukazovatele výkonnosti vysokej kvality uhlíkových vlákien
| Výkonnostné metriky | Numerická hodnota |
| Pevnosť v ťahu (GPA) | 4.5-7.0 |
| Ťahový modul (GPA) | 250-400 |
| Hustota (g/cm 鲁) | 1.7-2.0 |
| Predĺženie pri prestávke (%) | 1.5-2.0 |
| Koeficient tepelnej expanzie (10 鈦烩伓/k) | -1 |
| Tepelná vodivosť (w/m 路 k) | 10~20 |
| Odpor (惟路 cm) | 10⁻³-10⁻⁴ |
