Koltrefjar, einnig þekktar sem grafíttrefjar eða kolefnisgrafít, eru gerðar úr mjög fínum þráðum frumefnisins kolefni. Koltrefjar hafa mikinn togstyrk og eru mjög sterkar miðað við stærð sína. Það er líka mjög létt efni.
Þvermál hverrar trefjar er {{0}} míkron. Til að gefa þér hugmynd um hversu lítið það er, þá er ein míkron jafnt og 0,0001 mm. Köngulóarvefsþráður er á milli 3 og 8 míkron í þvermál.
Eiginleikar og forrit
Koltrefjar eru tvöfalt harðari og fimm sinnum sterkari en stál. Annar eiginleiki er mikil efnaþol þeirra, háhitaþol og lítil hitauppstreymi.
Koltrefjar eru mikilvægt verkfræðilegt efni í framleiðslu á flugvélum, afkastamiklum farartækjum, íþróttabúnaði og hljóðfærum.
Hvernig koltrefjar eru gerðar
Koltrefjar eru gerðar úr lífrænum fjölliðum. Þessar fjölliður eru gerðar úr löngum strengjum sameinda sem eru tengdar saman með kolefnisatómum. Um 90% af koltrefjum eru framleidd með pólýakrýlonítríl (PAN) ferlinu. Hin 10% eru gerð með rayon eða jarðolíu jarðbiki.
Lofttegundir, vökvar og önnur efni sem notuð eru í framleiðsluferlinu framleiða ákveðin koltrefjaáhrif, eiginleika og einkunnir. Hæstu einkunnir af koltrefjum með ákjósanlegan stuðul eiginleika eru notaðar í krefjandi forritum eins og geimferðaiðnaðinum.
Framleiðendur koltrefja eru mismunandi í blöndunni af hráefnum sem þeir nota. Þeir líta oft á sérstakar uppskriftir sínar sem viðskiptaleyndarmál.
framleiðsluferli
Í framleiðsluferlinu eru hráefni sem kallast forefni dregin í langa trefjabúnta. Trefjarnar eru síðan ofnar í efni. Þeir geta einnig verið sameinaðir með öðrum efnum, þræði-sár eða mótað í viðkomandi lögun og stærð.
Framleiðsluferlið er sem hér segir:
Snúa. PAN er blandað saman við önnur hráefni og spunnið í trefjar sem síðan eru þvegnar og teygðar.
Staða stöðugleika. Efnafræðilegar breytingar til að koma á stöðugleika tengjum.
Kolsýring. Stöðugunartrefjarnar eru hitaðar upp í mjög háan hita og mynda þétt bundna kolefniskristalla.
Meðhöndlaðu yfirborðið. Trefjaryfirborðið er oxað til að bæta tengieiginleika.
stærð. Trefjarnar eru húðaðar og vafnar á spólur. Þeim er síðan hlaðið í spunavélar sem snúa trefjunum í mismunandi stærðargarn.
Trefjar geta myndast í samsett efni frekar en ofið í efni. Til að mynda samsetninguna er hægt að nota hita, þrýsting eða lofttæmi til að tengja trefjarnar við plastfjölliðuna.
Atriði sem þarf að huga að
Framleiðsla á koltrefjum stendur frammi fyrir mörgum áskorunum, þar á meðal:
Það þarf hagkvæmari endurgerð og endurreisn.
Yfirborðsmeðhöndlunarferlið verður að vera vandlega stjórnað til að forðast myndun gryfja sem gætu leitt til trefjagalla.
Stöðugt eftirlit er nauðsynlegt til að tryggja stöðug gæði.
Vegna sterkrar leiðni koltrefja geta myndast ljósbogar og skammhlaup í rafbúnaði.
Heilsu- og öryggisvandamál eins og húðerting og öndunarerfiðleikar.
