Como a fibra de carbono é produzida?

As possibilidades são infinitas para o que pode ser feito de fibra de carbono. É leve, forte e fácil de manipular em praticamente qualquer formato. A versatilidade da fibra de carbono pode ser atribuída a como ela é feita e do que é feita. Vamos analisar como, exatamente, a fibra de carbono é fabricada antes de ser usada para criar seu próximo projeto.

Materiais

O componente fundamental da fibra de carbono é (você adivinhou) carbono, combinado com polímeros orgânicos. A fibra de carbono é relativamente nova na indústria de manufatura, com apenas um punhado de empresas especializadas em fazer o material. Cada fabricante varia ligeiramente em suas fórmulas e guarda sua combinação específica como um segredo comercial.

No entanto, é entendido dentro da indústria que a fibra de carbono é geralmente feita usando poliacrilonitrila (PAN), rayon ou piche de petróleo. Todos esses materiais são polímeros orgânicos, o que significa que são longas cadeias de moléculas unidas por átomos de carbono. Os materiais específicos usados ​​para fazer as fibras de carbono impactam a qualidade do material, grau e podem criar certos efeitos.

Processo

Cerca de 90 por cento de todas as fibras de carbono são produzidas por meio do processamento de PAN. Vamos nos concentrar neste material, pois é de longe o mais comum. Para o processo de fabricação da fibra de carbono, o PAN é chamado de “precursor” - a matéria-prima usada para construir as fibras de carbono.

• Estabilizando :Para começar, as fibras devem ser manipuladas quimicamente para criar uma ligação em escada termicamente estável entre as moléculas. As fibras são aquecidas entre 390 ° - 590 ° F por meia hora a uma hora e meia. As fibras captam moléculas de oxigênio do ar e reorganizam seu padrão de ligação atômica.
• Carbonização :Depois que o material foi estabilizado, o precursor é puxado em longos fios e aquecido a 1.830 ° - 5.500 ° F, desta vez totalmente privado de oxigênio. Sem oxigênio, o calor extremo não queima as fibras, mas faz com que seus átomos vibrem violentamente e expelam quase todos os átomos que não são de carbono. A carbonização deixa cadeias longas e fortemente ligadas de quase todo o carbono.
• Tratamento :O processo de carbonização deixa as fibras com uma superfície que não se liga bem a epóxis e outros materiais usados ​​para fazer o compósito de fibra de carbono. Para remediar isso, a superfície é ligeiramente oxidada. Isso atinge duas coisas. Em primeiro lugar, melhores propriedades de ligação química e, em segundo lugar, uma superfície gravada / áspera que é melhor para ligação mecânica. Embora o processo de oxidação possa ser concluído de várias maneiras, deve ser feito com cuidado para evitar pequenos defeitos de superfície que podem levar à falha da fibra.
• Dimensionamento :A etapa final na fabricação de fibra de carbono é revestir as fibras para que não sejam danificadas durante o enrolamento ou tecelagem - isso é chamado de colagem. Os materiais de revestimento variam e são selecionados para serem compatíveis com o adesivo usado para formar materiais compostos. Alguns exemplos de materiais de revestimento são epóxi, poliéster, náilon, uretano e muito mais. A partir daqui, as fibras são torcidas ou tecidas em cordas de vários tamanhos.

Agora que você sabe um pouco mais sobre como a fibra de carbono é feita - vamos colocá-la para funcionar. Ligue para nós para saber como a fibra de carbono pode melhorar seu próximo projeto e, potencialmente, economizar seu dinheiro também!

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