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干噴濕紡法解決碳纖維生產(chǎn)技術(shù)難題
干噴濕紡,顧名思義即紡絲液經(jīng)噴絲孔噴出后不破即進(jìn)入凝固進(jìn)行雙擴(kuò)散、相分別跟形成絲條。
碳纖維制品擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。假如說成纖是一物理進(jìn)程,在干段產(chǎn)生的物理變更有利于形成致密化跟均質(zhì)化的絲條,為生產(chǎn)高機(jī)能原絲奠定了基本。
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干噴濕紡的環(huán)境明顯不同于濕法跟干紡,他們的差別有一下多少點(diǎn):
1.紡絲液離開噴絲孔后,紡絲液細(xì)流先經(jīng)過空氣層,而后才進(jìn)入凝固浴。在空氣層,可近似看做溶劑跟積淀劑為0.
2.在噴絲孔出口處,因為干噴濕紡可實當(dāng)初牽伸,可能把脹大局部被牽伸變細(xì)后才進(jìn)入凝固浴。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹脂浸潤硬化形成碳纖維板材,能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問題,補(bǔ)強(qiáng)效果好,施工便捷。因此,干噴濕紡紡出的原絲跟所制碳纖維名義較平滑而無溝槽。
3.濕紡凝固浴溫度較高,個別采取50——60℃。碳纖維管采用
碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠(纏撓)而成。在制過程中,可以通過不同的模具生產(chǎn)出各種型材,如:不同規(guī)格的碳纖維圓管,不同規(guī)格的方管,不同規(guī)格的片材,以及其它型材:在制作過程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化等等。因為濕紡的固含量較低,高溫增進(jìn)雙擴(kuò)散進(jìn)行,避免絲條名義粘接。然而,凝固浴溫度也布能太高。高溫增進(jìn)絲條之間的熱容并。對干噴濕紡,凝固浴采取低溶劑品質(zhì)分?jǐn)?shù)配比跟低溫凝固。
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4.同樣的紡絲液,干噴濕紡出口處的最大膨脹與干法類似,但比濕紡大的多:濕紡細(xì)流表層開端凝固要比干噴濕紡早的多,同時也說明為什么干噴濕紡的噴絲孔直徑要比濕紡大的緣故。
5.在細(xì)流表層因溶劑揮發(fā)而形成薄的致密層;當(dāng)進(jìn)入凝固浴后,這薄的致密層可克制雙擴(kuò)散速度,禁止了大孔的生成,因此得透明而致密的凝膠絲條。
用法紡絲得到的纖維,結(jié)構(gòu)比較均勻,皮芯層差別小,強(qiáng)度跟彈性均有進(jìn)步,截面結(jié)構(gòu)近似圓形,纖維名義潤滑,纖維內(nèi)部缺點(diǎn)少。紡出的纖維致密性好,體密度較高,可制得高機(jī)能碳纖維,在碳纖維復(fù)合資料利用范疇優(yōu)于濕法紡絲碳纖維機(jī)能。