碳纖維成型設(shè)備在機(jī)械制造領(lǐng)域的作用
碳纖維機(jī)械顧名思義，是由碳元素組成的纖維，碳含量超過90%。微觀上，碳纖維成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)與石墨的結(jié)構(gòu)有些相似，石墨由層狀碳薄片晶體組成。這些碳薄片晶體有一個(gè)名字叫做石墨烯。它只有一層原子厚度，平面中的碳原子呈六邊形排列，類似于蜂窩的形狀。這種獨(dú)特的原子排列使石墨烯成為強(qiáng)和堅(jiān)韌的材料。在石墨中，這些碳層狀晶體規(guī)則地堆疊；然而，在碳纖維機(jī)械中，這些碳薄片晶體并不總是那么規(guī)則，有時(shí)碳薄片晶體可能會(huì)相互交叉。
碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)使其具有許多優(yōu)異的性能。在保持低的密度的前提下，可以獲得較大的軸向強(qiáng)度和楊氏模量。同時(shí)，碳纖維具有良好的耐超 高溫性、耐疲勞性和耐腐蝕性，以及良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。這些優(yōu)異的特性是確保其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的前提。
用于制備碳纖維的有機(jī)纖維主要包括聚纖維、瀝青纖維、粘膠纖維或酚醛纖維，其中聚碳纖維和瀝青碳纖維被廣泛使用。選擇不同的有機(jī)纖維作為原料會(huì)對(duì)特定的工藝參數(shù)有不同的要求，制備的碳纖維的性能也會(huì)有一定的差異。然而，在這個(gè)過程中，通常需要纖維紡絲、熱穩(wěn)定（預(yù)氧化）、氧化和碳化，并伴隨著脫氫、環(huán)化、預(yù)氧化、氧化和脫氧等化學(xué)變化。經(jīng)過這些過程，我們可以得到碳纖維前體。
然而，前驅(qū)體的制備并不意味著制備碳纖維的過程結(jié)束。前體制備完成后，還需要經(jīng)過上漿和固化的過程。所謂上漿是將前體與環(huán)氧樹脂混合的過程。上漿過程中使用了許多方法。碳纖維可以通過自動(dòng)澆注機(jī)浸泡在環(huán)氧樹脂中，也可以手動(dòng)將環(huán)氧樹脂和其他聚合物與碳纖維混合。調(diào)整尺寸后，您需要執(zhí)行一個(gè)步驟，即固定通話。固化過程通常被加熱或環(huán)氧樹脂在真空中被加壓。固化主要是使涂有環(huán)氧樹脂的碳纖維硬化；此外，在固化過程中，碳纖維可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在前體材料中產(chǎn)生無碳物質(zhì)，這將導(dǎo)致纖維顆粒之間的團(tuán)聚力更強(qiáng)。此時(shí)，碳纖維產(chǎn)品已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。
