它是如何制造的：碳纤维制造的艺术
没有什么能比得上碳纤维。碳纤维制造是一种独特的方法，在更详细地探索时会令人着迷。
要了解有关碳纤维的所有信息，请继续阅读下文。
碳纤维制造的低谷
与其他材料一样，优质碳纤维从基本成分开始：聚丙烯腈 (PAN)。 90% 的碳纤维都是由它制成的。另外 10% – 石油沥青或人造丝。
制造商使用各种液体和气体来制造碳纤维。在纺丝过程中，碳纤维制造 PAN 与其他成分混合纺成纤维。然后，纤维将被洗涤和拉伸。
接下来是稳定。在此步骤中，纤维被加热 30-120 分钟至 390-590° F。在此阶段会发生一些事情。
首先，纤维获得空气中的氧分子。这样做时，原子键合模式会在化学反应过程中重新排列。商业稳定工艺中使用的技术和设备因工艺而异。
一些工艺将纤维拉过加热室。其他人将它们穿过热辊和松散的材料。
稳定后开始碳化。稳定的纤维在 1,830-5,500° F 的闷热炉中加热数分钟，并带有无氧气体混合物。缺氧会阻止纤维燃烧。
加热纤维会使它们失去非碳原子甚至一些碳原子。这以氨、水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氮气、氢气等气体的形式出现。当非碳原子逃逸时，剩余的碳原子形成紧密结合的碳晶体。
更多碳纤维背后的科学
制造过程并不止于此。
一旦纤维碳化，表面就会有些氧化。在表面添加氧原子允许更多的化学键合。它还可以粗糙化和蚀刻表面以促进更好的机械粘合。
制造商通过将纤维放入二氧化碳、空气、臭氧或其他气体中来氧化纤维。或者他们使用硝酸或次氯酸钠等液体。
纤维还可以在导电材料浴中制成正极端子，以电解涂覆它们。在任何时候，制造商都必须仔细控制表面处理，以防止形成凹坑和其他小的表面缺陷。这些可能会导致光纤失效。
碳纤维制造过程的最后一步是上浆。这是对纤维进行涂层的过程，以保护它们在编织或缠绕过程中免受损坏。涂层材料与用于制造复合材料的粘合剂一起工作。
然后在制作手工制品的最后一个小步骤中，将涂覆的纤维用手缠绕到线轴上。最后，筒子在机器内旋转，纤维变成纱线。
多步旅程
正如您所看到的，碳纤维制造过程是一个谨慎而深思熟虑的碳纤维完美之旅。专为碳纤维设计的精心策划、计算和高度科学的进步。
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