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西安碳纖維加固公司淺談碳纖維的生產設備

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西安碳纖維加固公司淺談碳纖維的生產設備

發布日期:2017-09-14 作者: 點擊:

碳纖維材料源於其穩定性和耐溫性在現代社會中出現的頻率非常高,在加固技術方麵,碳纖維加固具有節省施工空間,施工簡易的特點 ,施工現場也不需要固定設施,基本不用增加加固建築結構尺寸及,因此一直備受加固行業人士青睞,所以西安碳纖維加固公司就碳纖維生產的流程及其主要涉及的設備進行介紹解說。

一、碳纖維生產流程(1)碳纖維的原絲製備,聚丙烯腈和粘膠原絲主要采用濕法紡絲煉製取得,酚醛原絲及瀝青則是利用熔體紡絲製得。製備高性能聚丙烯腈基碳纖維需采用高純度、高強度和質量均勻的聚丙烯腈原絲,製備原絲用的共聚單體為衣康酸等。製備各向異性的高性能瀝青基碳纖維需先將瀝青預處理成中間相、預中間相(苯可溶各向異性瀝青)和潛在中間相(喹啉可溶各向異性瀝青)等。作為燒蝕材料用的粘膠基碳纖維,其原絲要求不含堿金屬離子。

西安碳纖維加固.jpg


(2)預氧化(聚丙烯腈纖維200~300℃)、不融化(瀝青200~400℃)或熱處理(粘膠纖維240℃),以得到耐熱和不熔的纖維,酚醛基碳纖維無此工序。

(3)碳化,其溫度為:聚丙烯腈纖維1000~1500℃,瀝青1500~1700℃,粘膠纖維400~2000℃。

(4)石墨化,聚丙烯腈纖維為2500~3000℃,瀝青2500~2800℃,粘膠纖維3000~3200℃。

(5)表麵處理,進行氣相或液相氧化等,賦予纖維化學活性,以增大對樹脂的親和性。

(6)上漿處理,防止纖維損傷,提高與樹脂母體的親和性。所得纖維具有各種不同的斷麵結構。二、碳纖維材料生產的主要設備—熱壓罐

1)熱壓罐定義。熱壓罐是一種針對聚合物基複合材料成型工藝特點的工藝設備,使用熱壓罐成型是製造連續纖維增強熱固性複合材料製件的主要方法,適用於先進複合材料結構、蜂窩夾層結構及金屬或複合材料膠接結構的成型中。一般具有溫度和壓力控製精度高、結構安全可靠、係統穩定性好、能耗低、操作和維護簡單等優點,能實現模塊化和係列化,可滿足不同領域、不同工藝和不同規格的需求。

(2)熱壓罐類型。熱壓罐係列主要有實驗室熱壓罐、複合材料熱壓罐、碳纖維熱壓罐、玻璃纖維熱壓罐、立式熱壓罐、高溫固化罐、最新研發的熱壓罐係列產品,是一套能實現溫度、壓力、真空、冷卻、循環等工藝參數時序化、實時在線控製的係統設備。

(3)熱壓罐主要組成係統:

1罐體:由罐體、罐門機構、高溫電機、風道板隔熱層等形成一個耐高壓、高溫的罐體;

2安全聯鎖裝置:由壓力自動聯鎖、手動聯鎖、超高壓報警裝置組成。

3快開門裝置:手動電動兩用快開門設計,停電時能正常開啟關閉罐門,是目前最先進的開門方式。

4密封裝置:罐門采用矽膠充氣式密封,耐高壓400°。永不磨損。

5壓力係統:由壓縮機、儲氣罐、壓力控製閥、管路、壓力變送器和壓力表等組成壓力傳送與控製係統;

6加熱係統:不鏽鋼電熱管、高溫風機、風道板、隔熱層、溫控係統組成,加熱功率滿足腔體的最高溫度要求及升溫速率的要求;

7溫度循環係統:由循環風機、導風板、導流罩組成,加速熱流傳導和循環,形成均勻溫度場;

8真空係統:由真空泵、管路、真空表和真空閥組成,給封裝的複合材料預製件提供真空條件;

9熱壓罐自動控製係統:采用西門子PLC控製係統,實現對壓力、溫度、冷卻等工藝參數的全程高精度控製與實時記錄。

三、碳纖維材料生產的主要設備—熱壓罐工藝優點

(1)壓力均勻:使用氣體加壓,壓力通過真空袋作用到製品表麵,各點法向壓力相等,使製件各處在相同壓力下固化成型。

(2)溫度均勻,可調控:罐內為循環熱氣流給工件加熱,各處溫度溫差小。同時配置冷卻係統,使溫度可嚴格控製在工藝設置範圍內。

(3)適用範圍廣:模具較簡單,效率高。既適合於大麵積複雜型麵的板、殼,也適合於簡單形狀的板、棒、管、塊,還可用於膠接裝配,小型件可一次多件同時固化。

(4)成型工藝穩定、可靠:壓力、溫度均勻,可調可控,使成型或交接製品質量一致、可靠;孔隙率低、樹脂含量可控並均勻;加壓時可抽真空,使低分子物易於排出。


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