萍鄉(xiāng)碳纖維材料加固-房屋橋梁加固

表面處理后，對(duì)纖維進(jìn)行涂覆以保護(hù)它們?cè)诶p繞或編織過(guò)程中不受損壞。此過(guò)程稱為調(diào)整大小。選擇涂層材料使其與用于形成復(fù)合材料的粘合劑兼容。典型的涂料包括環(huán)氧樹(shù)脂，聚酯，尼龍，氨基甲酸酯等。

涂覆的纖維纏繞在稱為線軸的圓柱上。將線軸裝入紡紗機(jī)中，然后將纖維捻成各種尺寸的紗線。

在碳纖維成為碳纖維之前，它開(kāi)始是一種基礎(chǔ)材料，通常是一種有機(jī)聚合物，其碳原子將一長(zhǎng)串稱為聚丙烯腈的分子粘合在一起。對(duì)于類似于毛衣和地毯中的丙烯酸材料的材料，這是一個(gè)大詞。但是不同于地板和衣服丙烯酸，變成一種比鋼鐵更強(qiáng)更輕的材料的價(jià)格更高。每磅起價(jià)三歐元的價(jià)格聽(tīng)起來(lái)可能過(guò)高，但在制造過(guò)程中，數(shù)量激增。

看到，要獲得碳纖維的碳部分，原料的一半丙烯酸必須被踢掉。橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室聚合物基復(fù)合材料小組的鮑勃·諾里斯解釋說(shuō)：“最終產(chǎn)品的成本將是開(kāi)始時(shí)的兩倍，因?yàn)闊袅艘话搿? “甚至在不考慮能源和設(shè)備之前，最終產(chǎn)品中的前體成本約為每磅5美元。"

每磅5美元的價(jià)格也是使碳纖維進(jìn)入主流汽車應(yīng)用的魔幻數(shù)字。七個(gè)骨頭會(huì)起作用，但五個(gè)會(huì)最大。因此，就目前而言，僅基礎(chǔ)材料就已經(jīng)超出了預(yù)算。

還有更多。迫使丙烯酸酯釋放其非碳原子會(huì)耗費(fèi)巨大的機(jī)器和大量的熱量。兩個(gè)主要加工步驟中的第一個(gè)是氧化穩(wěn)定化。在這里，纖維不斷地通過(guò)50-100英尺長(zhǎng)的烘箱喂入，從而排出數(shù)百攝氏度范圍內(nèi)的熱量。這個(gè)過(guò)程需要幾個(gè)小時(shí)，所以它是一個(gè)巨大的能量消耗者。

然后，材料經(jīng)歷所謂的碳化。盡管這里的爐子較短且使用壽命不長(zhǎng)，但它們的工作溫度要高得多-我們?cè)陂_(kāi)始前的第一步需要約1000攝氏度，然后再進(jìn)行一輪更高溫度的加熱。那是您甚至不想考慮的電費(fèi)單。

它并沒(méi)有就此結(jié)束。制造商還必須處理在加熱過(guò)程中不會(huì)殘留的丙烯酸。需要處理廢氣，以免污染環(huán)境。綠色并不便宜。諾里斯說(shuō)：“這涉及很多能源，很多房地產(chǎn)和很多大型設(shè)備。" 那只是在制造單個(gè)纖維本身。

讓我們花點(diǎn)時(shí)間討論一下我們?cè)谥圃爝^(guò)程中的位置以及我們?cè)噲D達(dá)到的位置。當(dāng)您想到碳纖維時(shí)，會(huì)想到那種看起來(lái)棒極，堅(jiān)硬，超輕，有光澤的面板，并且具有可見(jiàn)的組織，對(duì)嗎？好吧，我們剛剛完成了工作。我們?nèi)匀恍枰獙⑺鼈兣帕谐梢粋€(gè)網(wǎng)格，利用該材料的單向強(qiáng)度并將它們粘合在一起。

給織造產(chǎn)品釘釘意味著確保所有股線都在拉扯其重量。

碳纖維制造商Toho Tenax America 總裁Rob Klawonn解釋說(shuō)：“您必須擔(dān)心纖維是平行的并且都被均勻拉伸。" 晶格中的波浪形線束會(huì)在直纖維上施加額外的應(yīng)力，而該直束線最終會(huì)先斷裂。為了彌補(bǔ)編織不的可能性，制造商可能會(huì)將已經(jīng)很昂貴的纖維多穿進(jìn)必要的百分之十。

單獨(dú)地，股線并不是制造商需要的強(qiáng)項(xiàng)。它們是鋼筋一樣的鋼筋混凝土。目前，碳纖維可與熱固性樹(shù)脂一起使用。它們共同構(gòu)成了一種復(fù)合材料，可以將其加工成某種形狀。問(wèn)題在于，一旦樹(shù)脂在高壓釜中成型并固化，就無(wú)法在不擰緊產(chǎn)品結(jié)構(gòu)完整性的情況下改變其形狀。一個(gè)小錯(cuò)誤意味著很多浪費(fèi)和時(shí)間?？紤]到汽車行業(yè)沖壓車身板的速度，熱固性需要一個(gè)多小時(shí)，這是一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間。

因此，碳纖維不僅僅需要一個(gè)天才的修理就可以進(jìn)入較低的價(jià)格等級(jí)，還需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行大修。就像任何能提供豐厚財(cái)務(wù)回報(bào)的東西一樣，這個(gè)行業(yè)也正在努力。

例如，那些毛衣類型的丙烯酸樹(shù)脂可能會(huì)代替制造商現(xiàn)在使用的丙烯酸樹(shù)脂。諾里斯說(shuō)：“設(shè)備的專業(yè)性較差，因此可以將前體成本降低20％至30％。" 他們還檢查了木質(zhì)等可再生碳纖維原料，例如木質(zhì)素，而不是目前的石油基原料。

替代的轉(zhuǎn)換過(guò)程（即將熱交換為等離子加熱）也可以降低成本。“它減少了時(shí)間，因?yàn)槟槐丶訜嵴麄€(gè)爐子；您可以產(chǎn)生等離子體來(lái)包圍燈絲，" Norris解釋說(shuō)。

科學(xué)家們還沒(méi)有*確定使碳纖維與熱塑性樹(shù)脂一起使用的化學(xué)過(guò)程。但是，一旦這樣做，Toho Tenax America的Klawonn預(yù)計(jì)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的成本將降低60-70％。最大的變化是熱塑性塑料快速凝固并且可以熔化和重熔，從而在出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)減少浪費(fèi)。

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